Formulation de référence pour les plastiques thermoplastiques PVC ignifugés V-0

Formulation de référence pour les plastiques thermoplastiques PVC ignifugés V-0

Pour obtenir un classement V-0 en matière de résistance au feu (selon la norme UL-94) pour les plastiques thermoplastiques PVC, l'hypophosphite d'aluminium et l'acide borique sont deux retardateurs de flamme couramment utilisés. Leur dosage doit être optimisé en fonction de la formulation, des conditions de transformation et des performances requises. Vous trouverez ci-dessous quelques recommandations et plages de référence :

1. Niveau d'ajout d'hypophosphite d'aluminium

L'hypophosphite d'aluminium est un retardateur de flamme efficace à base de phosphore, adapté aux matériaux en PVC. Il inhibe la combustion en formant une couche protectrice de phosphate et en libérant du gaz acide phosphorique.

• Niveau d'addition recommandé : 15–25 phr(parties pour cent parties de résine)
• Pour le PVC standard, ajouter environ20 phrL'hypophosphite d'aluminium atteint généralement un indice de résistance au feu V-0.
• Pour une meilleure résistance au feu, le dosage peut être augmenté, mais il convient de tenir compte de l'impact sur les propriétés mécaniques.
• Précautions:
• Un excès d'hypophosphite d'aluminium peut réduire les performances de traitement (par exemple, une fluidité moindre).
• Il est recommandé de l'associer à d'autres retardateurs de flamme (par exemple, l'acide borique, l'hydroxyde d'aluminium) pour obtenir des effets synergiques.

2. Taux d'ajout d'acide borique

L'acide borique est un retardateur de flamme peu coûteux qui agit principalement par décomposition endothermique et formation d'une couche protectrice semblable à du verre.

• Niveau d'addition recommandé : 5–15 phr
• L'acide borique est généralement utilisé comme retardateur de flamme secondaire, et des quantités excessives peuvent altérer ses propriétés mécaniques et de traitement.
• En PVC, en ajoutant environ10 phrL'acide borique peut agir en synergie avec l'hypophosphite d'aluminium pour améliorer la résistance au feu.
• Précautions:
• L'acide borique est hygroscopique, son stockage et sa manipulation doivent donc éviter l'absorption d'humidité.
• Son effet ignifuge est limité lorsqu'il est utilisé seul ; il est généralement combiné avec d'autres retardateurs de flamme (par exemple, l'hypophosphite d'aluminium, l'hydroxyde d'aluminium).

3. Formulation synergique d'hypophosphite d'aluminium et d'acide borique

Pour obtenir une classification V-0, l'hypophosphite d'aluminium et l'acide borique peuvent être combinés pour un effet synergique. Voici une formulation de référence :

• Hypophosphite d'aluminium : 15–20 phr
• Acide borique : 5 à 10 phr
• Autres additifs :
• Plastifiant (ex. : DOP) : selon les besoins (à ajuster en fonction des exigences de dureté du PVC)
• Stabilisateur:2 à 5 phr(par exemple, sels de plomb, stabilisants calcium-zinc)
• Lubrifiant:0,5–1 phr(par exemple, l'acide stéarique)

Exemple de formulation :

• Résine PVC :100 phr
• Hypophosphite d'aluminium :18 phr
• borate de zinc :8 phr
• Plastifiant (DOP) :40 phr
• Stabilisateur:3 phr
• Lubrifiant:0,8 phr

4. Tests et optimisation

En pratique, les étapes suivantes sont recommandées pour les tests et l'optimisation :

1. Formulation pilote :Préparer un essai à petite échelle basé sur les valeurs de référence.
2. Test UL-94 :Effectuer des tests de combustion verticale pour évaluer la résistance au feu.
3. Tests de performance :Évaluer les propriétés mécaniques (par exemple, la résistance à la traction, la résistance aux chocs) et les performances de traitement (par exemple, la fluidité, la stabilité thermique).
4. Optimisation:Ajuster les niveaux d'ajout d'hypophosphite d'aluminium et d'acide borique ou introduire d'autres retardateurs de flamme (par exemple, l'hydroxyde d'aluminium, le trioxyde d'antimoine) pour améliorer encore les performances.

5. Considérations clés

• Température de traitement :Les températures de décomposition de l'hypophosphite d'aluminium et de l'acide borique sont relativement élevées ; veillez à ce que les températures de traitement ne dépassent pas ces limites afin d'éviter toute dégradation.
• Dispersion:Assurer une dispersion uniforme des retardateurs de flamme dans le PVC afin d'éviter les problèmes de concentration localisée.
• Impact environnemental :L'hypophosphite d'aluminium et l'acide borique sont tous deux des retardateurs de flamme écologiques, mais leur compatibilité avec d'autres additifs doit être vérifiée.

6. Conclusion

Pour obtenir un classement V-0 en matière de résistance au feu dans les plastiques thermoplastiques PVC, les niveaux d'ajout recommandés sont15 à 25 phr pour l'hypophosphite d'aluminiumet5 à 15 phr pour l'acide boriqueL'utilisation combinée de ces retardateurs de flamme peut améliorer les performances. En pratique, une optimisation basée sur des formulations spécifiques et des exigences de performance est essentielle, et des essais UL-94 doivent être effectués pour vérifier l'indice de résistance au feu.

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