Formula ignifuga referentialis pro SK Polyester ES500 (classificatione UL94 V0).
I. Modus Designandi Formulationem
- Compatibilitas Substrati
- SK Polyester ES500: Polyester thermoplasticum cum temperatura typica processus 220–260°C. Materia ignifuga hoc ambitum temperaturae tolerare debet.
- Requisita Clavis: Aequilibrium inter resistentiam flammae (V0), proprietates mechanicas (robur tensile/impactus), et fluiditatem processus habe.
- Systema Synergicum Flammae Retardans
- Aluminii Hydroxidum Ultrafine (ATH): Primarium ignifugum, dehydratio endothermica. Onus debet aequilibrium inter ignifugum et proprietates mechanicas.
- Aluminii Hypophosphis: Synergista carbonis formans, cum ATH operatur ad effectum synergicum phosphori et aluminii creandum, qualitatem carbonis emendans.
- Zinci boras: Carbonem amplificat, fumum supprimit, et densam membranam cum ATH format.
- MCA (Melaminae Cyanuras): Retardans flammae in phase gaseosa, oxygenium diluit et stillationem liquefactionis inhibet.
II. Formula commendata (pondus percentualis)
| Pars | Ratio | Notae Processus |
|---|---|---|
| SK Polyester ES500 | 45–50% | Resina basis; gradum altae fluiditatis elige ad viscositatem impletionis compensandam. |
| ATH ultrafinum | 25–30% | Superficie modificata cum agente copulatorio silano (KH-550), D50 < 3 μm. |
| Aluminii Hypophosphitis | 10–12% | Calori resistens (>300°C), cum ATH praemixtum et gradatim additum. |
| Zinci borati | 6–8% | Cum MCA additum est ad damnum structurae ex magna decerptione vitandum. |
| MCA | 4–5% | Temperatura processus < 250°C, dispersio lenta. |
| Dispersans | 2–3% | Dispersans polyestero-compatibilis (e.g., BYK-161) + compositum cerae polyethylene. |
| Agens Copulans (KH-550) | 1% | ATH et aluminii hypophosphitum praetractat; immersione ethanoli deinde siccatione. |
| Medicamentum Anti-Stillitionis | 0.5–1% | Micropulvis PTFE ad ignitionem liquefactionis supprimendam. |
| Auxilium Processus | 0.5% | Stearas zinci (lubricans et anti-adhaerens). |
III. Moderationes Processuum Claves
- Optimizatio Dispersionis
- Prae-curatio: ATH et aluminii hypophosphitum in solutione ethanoli 1% KH-550 per duas horas macera, deinde ad 80°C sicca.
- Ordo Mixtionis:
- Resina basis + dispergens + agens copulans → Mixtio lenta (500 rpm, 5 min).
- Adde ATH/aluminii hypophosphitum modificatum → Tondendo magna celeritate (2500 rpm, 20 min).
- Adde zinci boratam/MCA/PTFE → Mixtio lenta (800 rpm, 10 min).
- Instrumentum: Extrusor geminae cochleae (zonae temperaturae: zona alimentationis 200°C, zona liquefactionis 230°C, forma 220°C).
- Moderatio Temperaturae Processus
- Temperatura liquefactionis < 250°C esse cura ut MCA decomponatur (MCA ad 250–300°C decomponitur).
- Granula post extrusionem aqua refrigerantur ne materiae ignifugae migrent.
IV. Mechanismus Synergicus Flammae Retardans
- ATH + Aluminium Hypophosphis
- ATH calorem absorbet et vaporem aquae emittit, gasa inflammabilia diluens.
- Aluminium hypophosphis formationem carbonis densi (AlPO₄) catalyzat, translationem caloris inhibens.
- Zinci borati + MCA
- Zinci boras vitreum impedimentum super fissuras carbonis format.
- MCA, cum decomponitur, NH₃ liberat, oxygenium diluens et reactiones radicalium liberorum inhibens.
- PTFE Anti-Stillitio
- Micropulvis PTFE reticulum fibrosum format, periculum ignitionis guttae liquefactae minuens.
V. Adaptatio Perfunctionis et Difficultates Solutae
| Quaestio Communis | Solutio |
|---|---|
| Resistentia flammae infra V0 (V1/V2) | Aluminii hypophosphiti ad 12% + MCA ad 5% auge, vel 2% phosphori rubri incapsulati adde (synergice cum aluminii hypophosphito). |
| Proprietates mechanicae imminutae | ATH ad 25% reducere, 5% fibrae vitreae (ad firmamentum) vel 3% POE anhydrido maleico innestato (ad durationem) addere. |
| Fluiditas processus mala | Dispersans ad 3% auge, vel ceram polyethylenei humilis-MW 0.5% adde (lubricans). |
| Superficialis floratio | Dosis agentis copulantis optimiza vel ad agentem copulantem titanatum (NDZ-201) transi ut meliorem nexum interfacialem obtineas. |
VI. Metrica Validationis
- Examen UL94 V0:
- Exemplaria 1.6 mm et 3.2 mm, tempus combustionis totum < 50 secunda post duas ignitiones, nulla ignitio stillans.
- LOI: Scopus ≥30% (actualis ≥28%).
- Proprietates Mechanicae:
- Robur tensile > 40 MPa, robur impacti > 5 kJ/m² (norma ASTM).
- Stabilitas Thermalis (TGA):
- Residui carbonis ad 800°C > 20%, temperatura decompositionis initialis > 300°C.
VII. Exemplum Formulationis Referentiae
| Pars | Contentum (%) |
|---|---|
| SK Polyester ES500 | 48% |
| ATH ultrafina (modificata) | XXVIII% |
| Aluminii Hypophosphitis | 11% |
| Zinci borati | 7% |
| MCA | 4% |
| Dispersans BYK-161 | 2.5% |
| KH-550 Agens Copulationis | 1% |
| PTFE Anti-Stillitio Medica | 0.8% |
| Stearas Zinci | 0.5% |
Haec formula et consilium processus efficaciter efficiunt resistentiam flammae UL94 V0 pro SK Polyester ES500, dum simul aequationem in processu et proprietates mechanicas habent. Experimenta parva commendantur ad dispersionem verificandam antequam rationes subtiliter aptentur (e.g., aequando hypophosphatum aluminii et MCA). Ad ulteriorem amplificationem resistentiae flammae, considera addere 2% nanosheets nitridi bori (BNNS) ut implens thermalem conductivum/flammae duplicis functionis.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Tempus publicationis: Kal. Iul. MMXXXV
