Trioxyde d'antimoine (Sb₂O₃)est le retardateur de flamme synergique inorganique le plus largement utilisé et le plus rentable dans le système mondial de matériaux ignifuges. S'appuyant sur le mécanisme ignifuge synergique halogène antimoine, il est indispensable dans des domaines tels que les plastiques, le caoutchouc, les fibres, les revêtements, les équipements électroniques et électriques, les fils et câbles et les matériaux de construction. Cet article est basé sur la logique générale de calcul de l'industrie internationale des produits ignifuges et explique systématiquement la quantité de Sb₂O₃ ajoutée.
Le trioxyde d'antimoine lui-même a un pouvoir ignifuge limité et sa valeur fondamentale réside dans l'effet synergique important avec les retardateurs de flamme à base d'halogène (à base de chlore, à base de brome). La prémisse du calcul du montant ajouté est une compréhension approfondie de ce mécanisme :
1. Capture des radicaux libres en phase gazeuse : à haute température,Sb₂O₃réagit avec l'halogénure d'hydrogène (HX) pour générer du trihalogénure d'antimoine (SbX₃), capturant les radicaux libres de combustion (H ·, OH ·) et interrompant la réaction en chaîne de combustion ;
2. Isolation en carbone en phase condensée : favorise la formation d'une couche de carbone dense à la surface du substrat, isole l'oxygène et la chaleur et inhibe le dégagement de fumée ;
3. Noyau de stœchiométrie chimique : L'équation de réaction Sb₂O₃ + 6HX → 2SbX₃ + 3H₂O détermine que le rapport molaire optimal entre l'halogène et l'antimoine est de 3 : 1 à 4 : 1, avec un rapport de masse d'environ Br : Sb = 2,5 à 3,5 : 1. Il s’agit de la base de base pour calculer le montant de l’ajout.
Théoriquement, selon la réaction Sb₂O₃ + 6HX → 2SbX₃ + 3H₂O, le rapport molaire optimal entre l'antimoine (Sb) et l'halogène (X) pour une réaction complète est de 1:3.
1. Déterminer l'objectif : clarifier le grade ignifuge (V-0/V-1/V-2), le type de substrat, la technologie de traitement et les normes environnementales (RoHS/REACH) ;
2. Sélectionnez les retardateurs de flamme halogénés : Déterminez le type (décabromodiphényléthane, paraffine chlorée, etc.) et la teneur efficace en halogène ;
3. Remplacez dans la formule : calculez la quantité d'addition basique de Sb₂O₃ en fonction du rapport halogène/antimoine ;
4. Correction et ajustement : ajustement fin en fonction de la taille des particules, de la température de traitement, du remplissage et des exigences environnementales ;
5. Optimisation de la validation : Déterminez la quantité finale ajoutée grâce à des tests de combustion et des tests mécaniques.
-Caractéristiques du substrat : Contient lui-même du chlore, avec une efficacité synergique extrêmement élevée ;
-Logique de calcul : aucun chlore supplémentaire n'est requis, calculez directement en fonction du niveau de retardateur de flamme ;
-Dosage recommandé : 3-6 pce (grade V-0 : 4-5 pce ; ignifuge ordinaire : 3 pce) ;
-Rappel de conformité : l'UE/Amérique du Nord restreint les impuretés d'arsenic au plomb et préfère le Sb₂O₃ de haute pureté (As ≤ 0,05 %, Pb ≤ 0,005 %).
-Caractéristiques du support : haute élasticité, nécessitant un équilibre entre ignifugation et flexibilité ;
-Dosage recommandé : 4-10 pce (gaine hautement ignifuge : 5-6 pce) ;
-Suggestion de composition : Mélanger avec du borate de zinc pour réduire la quantité de Sb₂O₃ de 20 à 50 % et diminuer la fumée.
-Revêtement : 2 à 5 % en poids (revêtement ignifuge : 4 à 5 % en poids) ;
-Textiles : 3-6 % en poids (finition du revêtement) ;
-Plastique renforcé de fibre de verre : 3-5 pce (avec résine halogène).
-Pureté ≥ 99,8 % : la quantité ajoutée est réduite de 5 à 10 % et la dispersibilité est meilleure ;
-Échelle ultra fine/nano (0,3 ~ 1 µm) : avec une surface spécifique plus grande, l'efficacité ignifuge est améliorée de 15 à 30 % et la quantité ajoutée est encore réduite.
-EU RoHS/REACH, Californie 65 : Restrictions sur les impuretés de métaux lourds, exigeant du Sb₂O₃ de haute pureté ;
-Scénario à faible fumée et sans halogène : partiellement remplacé par du borate de zinc/hydroxyde d'aluminium, réduisant le Sb₂O₃ de 30 à 50 %.
-Température de traitement> 200 ℃ : Choisissez du Sb₂O₃ stable à la chaleur pour éviter la décomposition ;
-Exigences mécaniques élevées : Contrôlez la quantité ajoutée à ≤ 6 phr pour éviter les chutes de tension/impact.
-Sb₂O₃+borate de zinc : améliore de manière synergique l'efficacité, réduit la quantité ajoutée et supprime la fumée ;
-Ignifuge à base de Sb₂O₃+phosphore : système sans halogène/à faible teneur en halogène, adapté aux améliorations environnementales.
Correction : La quantité de substrat halogéné (PVC) ajoutée est bien inférieure à celle du substrat sans halogène (PP/ABS).
Correction : La quantité ajoutée de particules de faible pureté/granulométrie grossière doit être augmentée, ce qui augmente les coûts et affecte les performances.
Calculer avec précision le montant detrioxyde d'antimoineà cela s'ajoute le lien technique principal dans la conception de formules de matériaux ignifuges, qui détermine directement les performances du produit, son coût et son accès au marché mondial.
