néhány halogénmentes égésgátlókon alapuló szilikon gumi referenciakészítmény

Íme öt szilikonkaucsuk receptúra, amelyek halogénmentes égésgátlókon alapulnak, és tartalmazzák az ügyfél által biztosított égésgátlókat (alumínium-hipofoszfit, cink-borát, MCA, alumínium-hidroxid és ammónium-polifoszfát). Ezek a tervek célja az égésgátlás biztosítása az adalékanyagok mennyiségének minimalizálása mellett, hogy csökkentsék a szilikonkaucsuk mechanikai tulajdonságaira gyakorolt ​​hatást.

1. Foszfor-nitrogén szinergikus égésgátló rendszer (nagy hatékonyságú, szénképző típus)

CélUL94 V-0, alacsony füstkibocsátású, közepes és magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz alkalmas

AlapgumiMetil-vinil-szilikon gumi (VMQ, 100 phr)

Lánggátlók:

• Alumínium-hipofoszfit (AHP, foszfor alapú)15 phr
• Hatékony foszforforrást biztosít, elősegíti a szénképződést és elnyomja a gázfázisú égést.
• Melamin-cianurát (MCA, nitrogén alapú)10 phr
• Szinergikus hatást fejt ki a foszforral, inert gázokat szabadít fel és hígítja az oxigént.
• Cink-borát (ZnB)5 phr
• Katalizálja az elszenesedést, elnyomja a füstölést és fokozza az elszenesedett réteg stabilitását.
• Alumínium-hidroxid (ATH, kémiai módszer, 1,6–2,3 μm)20 phr
• Endoterm bomlás, kiegészítő égésgátlás és jobb diszpergálhatóság.

Adalékanyagok:

• Hidroxil-szilikonolaj (2 phr, javítja a feldolgozhatóságot)
• Füstölt szilícium-dioxid (10 phr, erősítés)
• Keményítő (diperoxid, 0,8 phr)

Jellemzők:

• Teljes égésgátló töltet ~50 phr, egyensúlyban tartva az égésgátlást és a mechanikai tulajdonságokat.
• A foszfor-nitrogén szinergia (AHP + MCA) csökkenti az egyes égésgátlók szükséges mennyiségét.

2. Intumeszkáló lángálló rendszer (alacsony terhelésű típus)

CélUL94 V-1/V-0, vékony termékekhez alkalmas

AlapgumiVMQ (100 phr)

Lánggátlók:

• Ammónium-polifoszfát (APP, foszfor-nitrogén alapú)12 phr
• Intumeszkáló elszenesedés magja, jó kompatibilitással szilikonkaucsukkal.
• Alumínium-hipofoszfit (AHP)8 phr
• Kiegészítő foszforforrás, csökkenti az APP higroszkóposságát.
• Cink-borát (ZnB)5 phr
• Szinergikus char katalízis és csöpögéscsillapítás.
• Alumínium-hidroxid (őrölt, 3–20 μm)15 phr
• Olcsó kiegészítő égésgátló, csökkenti az APP terhelését.

Adalékanyagok:

• Vinil-szilikonolaj (3 phr, lágyító)
• Kicsapott szilícium-dioxid (15 phr, erősítés)
• Platina kikeményítő rendszer (0,1% Pt)

Jellemzők:

• Teljes lángállóság ~40 phr, vékony termékek esetén hatékony a duzzadó mechanizmusnak köszönhetően.
• Az APP felületkezelést igényel (pl. szilán kapcsolószerrel) a migráció megakadályozása érdekében.

3. Nagy terhelésű alumínium-hidroxidra optimalizált rendszer (költséghatékony típus)

CélUL94 V-0, vastag termékekhez vagy kábelekhez alkalmas

AlapgumiVMQ (100 phr)

Lánggátlók:

• Alumínium-hidroxid (ATH, kémiai módszer, 1,6–2,3 μm)50 phr
• Elsődleges égésgátló, endoterm bomlás, kis részecskeméret a jobb diszperzió érdekében.
• Alumínium-hipofoszfit (AHP)5 phr
• Növeli az elszenesedés hatékonyságát, csökkenti az ATH-terhelést.
• Cink-borát (ZnB)3 phr
• Füstcsökkentés és izzásgátló.

Adalékanyagok:

• Szilán kapcsolószer (KH-550, 1 phr, javítja az ATH határfelületet)
• Füstölt szilícium-dioxid (8 phr, erősítés)
• Peroxidos kikeményedés (DCP, 1 phr)

Jellemzők:

• Teljes égésgátló mennyiség ~58 phr, de az ATH dominál a költséghatékonyság szempontjából.
• A kis ATH részecskeméret minimalizálja a szakítószilárdság-veszteséget.

4. Önálló alumínium-hipofoszfit (AHP) rendszer

AlkalmazásUL94 V-1/V-2, vagy ahol a nitrogénforrások nemkívánatosak (pl. az MCA megjelenést befolyásoló habosításának elkerülése érdekében).

Ajánlott készítmény:

• AlapgumiVMQ (100 phr)
• Alumínium-hipofoszfit (AHP)20–30 phr
• Magas foszfortartalom (40%); 20 phr ~8% foszfort biztosít az alapvető égésgátláshoz.
• UL94 V-0 esetén növelje 30 phr-ra (ronthatja a mechanikai tulajdonságokat).
• Megerősítő töltőanyagSzilícium-dioxid (10–15 phr, szilárdságát megtartja)
• AdalékanyagokHidroxil-szilikonolaj (2 phr, feldolgozhatóság) + térhálósítószer (diperoxid vagy platina rendszer).

Jellemzők:

• Kondenzált fázisú égésgátláson (elszenesedés) alapul, jelentősen javítja az LOI-t, de korlátozott füstelnyomással rendelkezik.
• A nagy töltés (>25 phr) merevítheti az anyagot; a char minőségének javítása érdekében 3–5 phr ZnB hozzáadása ajánlott.

5. Alumínium-hipofoszfit (AHP) + MCA keverék

Alkalmazás: UL94 V-0, alacsony terhelésű, gázfázisú égésgátló szinergiával.

Ajánlott készítmény:

• AlapgumiVMQ (100 phr)
• Alumínium-hipofoszfit (AHP): 12–15 phr
• Foszforforrás a szénképződéshez.
• MCA8–10 phr
• Nitrogénforrás a PN szinergiához, inert gázokat (pl. NH₃) szabadít fel a láng terjedésének elnyomása érdekében.
• Megerősítő töltőanyagSzilícium-dioxid (10 phr)
• AdalékanyagokSzilán kapcsolószer (1 phr, diszperziós segédanyag) + térhálósítószer.

Jellemzők:

• Teljes égésgátló tartalom ~20–25 phr, ami jelentősen alacsonyabb, mint az önálló AHP esetében.
• Az MCA csökkenti az AHP követelményt, de kismértékben befolyásolhatja az átlátszóságot (használjon nano-MCA-t, ha tisztaságra van szükség).

Lángálló összetétel összefoglalása

Kísérleti ajánlások

1. Elsőbbségi tesztelésAHP + MCA (15+10 phr). Ha eléri a V-0 értéket, fokozatosan csökkentse az AHP-t (pl. 12+10 phr).
2. Önálló AHP teszt: Kezdje 20 phr-ral, majd növelje 5 phr-rel az LOI és az UL94 kiértékeléséhez, a mechanikai tulajdonságok monitorozásával.
3. FüstcsökkentésAdjon 3–5 phr ZnB-t bármely készítményhez az égésgátlás veszélyeztetése nélkül.
4. Költségoptimalizálás: A költségek csökkentése érdekében 10–15 phr ATH-t kell bekeverni, bár a teljes töltőanyag-mennyiség megnő.

Ajánlott keverési folyamat

(Kétkomponensű, addíciós úton kikeményedő szilikonkaucsukhoz)

1. Alapgumi előkezelés:

• Töltsön szilikon gumit (pl. 107-es gumit, vinil-szilikonolajat) egy bolygóműves keverőbe, szükség esetén vákuum alatt gáztalanítsa.

1. Lángálló adalékanyag:

• Por állagú égésgátlók (pl. ATH, MH):
• Adjuk hozzá részletekben, és keverjük elő az alapgumival (alacsony sebességű keverés, 10–15 perc) a csomósodás elkerülése érdekében.
• Higroszkópos esetben 80–120°C-on szárítandó.
• Folyékony égésgátlók (pl. foszfátok):
• Közvetlenül keverje össze szilikonolajjal, térhálósítóval stb. nagy nyíróerő mellett (20–30 perc).

1. Egyéb adalékanyagok:

• Adjunk hozzá egymás után töltőanyagokat (pl. szilícium-dioxid), térhálósítót (hidroszilán), katalizátort (platina) és inhibitorokat.

1. Homogenizálás:

• A diszperzió további finomítása háromgörgős malommal vagy nagy nyíróerejű emulgeálószerrel (kritikus fontosságú a nanoadalékanyagok, például a szén nanocsövek esetében).

1. Gáztalanítás és szűrés:

• Vákuum gáztalanítás (-0,095 MPa, 30 perc), szűrő a nagy tisztaságú követelményekhez.

Főbb szempontok

• Lángálló kiválasztása:
• A halogénmentes retardánsok (pl. ATH) finom részecskeméretet (1–5 μm) igényelnek; a túlzott terhelés károsítja a mechanikai tulajdonságokat.
• A szilikon alapú kötésgátlók (pl. fenil-szilikon gyanták) jobb kompatibilitást kínálnak, de magasabb költséggel járnak.
• Folyamatszabályozás:
• Hőmérséklet ≤ 60°C (megakadályozza a platina katalizátor mérgezését vagy a korai kikeményedést).
• Páratartalom ≤ 50% relatív páratartalom (elkerüli a hidroxi-szilikonolaj és az égésgátlók közötti reakciókat).

Következtetés

• TömegtermelésA hatékonyság érdekében az égésgátlókat előre keverje össze az alapgumival.
• Nagy stabilitási követelményekKeverés közben minimalizálja a tárolási kockázatokat.
• Nano-lángálló rendszerekKötelező nagy nyíróerejű diszperzió az agglomeráció megakadályozása érdekében.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com