kai kurios silikoninės gumos etaloninės formulės, pagrįstos behalogeniais antipirenais

Čia pateikiami penki silikoninės gumos receptūrų dizainai, pagrįsti behalogeniais antipirenais, į kuriuos įterpti kliento pateikti antipirenai (aliuminio hipofosfitas, cinko boratas, MCA, aliuminio hidroksidas ir amonio polifosfatas). Šių konstrukcijų tikslas – užtikrinti atsparumą liepsnai, kartu sumažinant priedų kiekį, kad sumažėtų poveikis silikoninės gumos mechaninėms savybėms.

1. Fosforo ir azoto sinergetinė liepsną slopinanti sistema (didelio efektyvumo anglies formavimo tipas)

TikslasUL94 V-0, mažai dūmų, tinka naudoti vidutinėje ir aukštoje temperatūroje

Bazinė gumaMetilvinilsilikono kaučiukas (VMQ, 100 phr)

Liepsną slopinančios medžiagos:

• Aliuminio hipofosfitas (AHP, fosforo pagrindu)15 phr
• Užtikrina efektyvų fosforo šaltinį, skatina anglies susidarymą ir slopina degimą dujų fazėje.
• Melamino cianuratas (MCA, azoto pagrindu)10 phr
• Sinergizuoja su fosforu, išskiria inertines dujas ir praskiedžia deguonį.
• Cinko boratas (ZnB)5 phr
• Katalizuoja anglies susidarymą, slopina dūmų susidarymą ir pagerina anglies sluoksnio stabilumą.
• Aliuminio hidroksidas (ATH, cheminis metodas, 1,6–2,3 μm)20 phr
• Endoterminis skilimas, pagalbinis atsparumas liepsnai ir pagerintas dispersiškumas.

Priedai:

• Hidroksilo silikono aliejus (2 phr, pagerina apdorojamumą)
• Dūminis silicio dioksidas (10 phr, armatūra)
• Kietiklis (diperoksidas, 0,8 phr)

Savybės:

• Bendras antipirenų kiekis ~50 phr, subalansuojant antipirenus ir mechanines savybes.
• Fosforo ir azoto sinergija (AHP + MCA) sumažina reikalingą atskirų antipirenų kiekį.

2. Išbrinkstanti liepsną slopinanti sistema (mažos apkrovos tipo)

TikslasUL94 V-1/V-0, tinka ploniems gaminiams

Bazinė gumaVMQ (100 phr)

Liepsną slopinančios medžiagos:

• Amonio polifosfatas (APP, fosforo ir azoto pagrindu)12 val./val.
• Išbrinkstančios anglies formacijos šerdis, gerai suderinama su silikonine guma.
• Aliuminio hipofosfitas (AHP)8 val./val.
• Papildomas fosforo šaltinis, mažina APP higroskopiškumą.
• Cinko boratas (ZnB)5 phr
• Sinerginė anglies katalizė ir lašėjimo slopinimas.
• Aliuminio hidroksidas (maltas, 3–20 μm)15 phr
• Pigus pagalbinis liepsną slopinantis preparatas, sumažina APP apkrovą.

Priedai:

• Vinilo silikoninė alyva (3 phr, plastifikuota)
• Nusodintas silicio dioksidas (15 phr, armatūra)
• Platininė kietėjimo sistema (0,1 % Pt)

Savybės:

• Bendras antipirenų kiekis ~40 phr, efektyvus ploniems gaminiams dėl brinkimo mechanizmo.
• APP reikia apdoroti paviršių (pvz., silano rišamąja medžiaga), kad būtų išvengta migracijos.

3. Didelės apkrovos aliuminio hidroksidui optimizuota sistema (ekonomiškai efektyvus tipas)

TikslasUL94 V-0, tinka storiems gaminiams arba kabeliams

Bazinė gumaVMQ (100 phr)

Liepsną slopinančios medžiagos:

• Aliuminio hidroksidas (ATH, cheminis metodas, 1,6–2,3 μm)50 phr
• Pirminis antipirenas, endoterminis skaidymasis, mažas dalelių dydis geresnei dispersijai.
• Aliuminio hipofosfitas (AHP)5 phr
• Padidina anglies susidarymo efektyvumą, sumažina ATH kiekį.
• Cinko boratas (ZnB)3 phr
• Dūmų slopinimas ir apsauga nuo įkaitimo.

Priedai:

• Silano rišiklis (KH-550, 1 phr, pagerina ATH sąsają)
• Dūminis silicio dioksidas (8 phr, armatūra)
• Peroksido kietinimas (DCP, 1 phr)

Savybės:

• Bendras antipirenų kiekis ~58 phr, tačiau ATH dominuoja ekonomiškumo požiūriu.
• Mažas ATH dalelių dydis sumažina tempiamojo stiprumo nuostolius.

4. Atskiras aliuminio hipofosfito (AHP) sistemos

ParaiškaUL94 V-1/V-2 arba kai azoto šaltiniai yra nepageidaujami (pvz., vengiant MCA putojimo, kuris turi įtakos išvaizdai).

Rekomenduojama formulė:

• Bazinė gumaVMQ (100 phr)
• Aliuminio hipofosfitas (AHP)20–30 val./val.
• Didelis fosforo kiekis (40 %); 20 phr suteikia ~8 % fosforo, reikalingo pagrindiniam atsparumui liepsnai.
• UL94 V-0 atveju padidinkite iki 30 phr (gali pablogėti mechaninės savybės).
• Armatūrinis užpildasSilicio dioksidas (10–15 phr, išlaiko stiprumą)
• PriedaiHidroksilo silikoninė alyva (2 phr, apdorojimas) + kietinimo medžiaga (diperoksidas arba platinos sistema).

Savybės:

• Priklauso nuo kondensuotos fazės atsparumo liepsnai (anglėjimosi), žymiai pagerina LOI, bet ribotai slopina dūmus.
• Didelė apkrova (>25 phr) gali sustingdinti medžiagą; rekomenduojama pridėti 3–5 phr ZnB, kad pagerėtų anglies kokybė.

5. Aliuminio hipofosfito (AHP) ir MCA mišinys

Paraiška: UL94 V-0, maža apkrova su dujų fazės antipirenų sinergija.

Rekomenduojama formulė:

• Bazinė gumaVMQ (100 phr)
• Aliuminio hipofosfitas (AHP)12–15 val./val.
• Fosforo šaltinis anglies susidarymui.
• MCA8–10 val./val.
• Azoto šaltinis PN sinergijai, išskiria inertines dujas (pvz., NH₃), kad slopintų liepsnos plitimą.
• Armatūrinis užpildasSilicio dioksidas (10 phr)
• PriedaiSilano rišiklis (1 phr, dispersijos priemonė) + kietiklis.

Savybės:

• Bendras antipirenų kiekis ~20–25 phr, gerokai mažesnis nei atskirų AHP.
• MCA sumažina AHP reikalavimą, bet gali šiek tiek paveikti skaidrumą (jei reikia aiškumo, naudokite nano-MCA).

Liepsną slopinančios formulės santrauka

Eksperimentinės rekomendacijos

1. Prioritetinis testavimasAHP + MCA (15+10 phr). Jei pasiekiamas V-0, palaipsniui mažinkite AHP (pvz., 12+10 phr).
2. Atskiras AHP testasPradėkite nuo 20 phr, didinkite po 5 phr, kad įvertintumėte LOI ir UL94, stebėdami mechanines savybes.
3. Dūmų slopinimasĮ bet kokią formulę įberkite 3–5 phr ZnB nepakenkdami atsparumui liepsnai.
4. Sąnaudų optimizavimasĮmaišykite 10–15 phr ATH, kad sumažintumėte sąnaudas, nors bendras užpildo kiekis padidėja.

Rekomenduojamas maišymo procesas

(Dviejų komponentų silikoninei gumai, kietėjančiai kietėjant)

1. Bazinės gumos išankstinis apdorojimas:

• Į planetarinį maišytuvą įdėkite silikoninės gumos (pvz., 107 gumos, vinilo silikono alyvos), jei reikia, degazuokite vakuume.

1. Liepsną slopinantis priedas:

• Miltelių pavidalo liepsną slopinančios medžiagos (pvz., ATH, MH):
• Pilkite partijomis, iš anksto sumaišykite su bazine guma (mažu greičiu maišydami, 10–15 min.), kad nesusidarytų gumos aglomeracijos.
• Jei higroskopiškas, džiovinkite 80–120 °C temperatūroje.
• Skystieji antipirenai (pvz., fosfatai):
• Sumaišykite tiesiogiai su silikoniniu aliejumi, skersiniais ryšiais ir pan., esant didelei šlyties jėgai (20–30 min.).

1. Kiti priedai:

• Nuosekliai įmaišykite užpildus (pvz., silicio dioksidą), skersinį junginį (hidrosilaną), katalizatorių (platiną) ir inhibitorius.

1. Homogenizavimas:

• Toliau rafinuokite dispersiją naudodami trijų valcų malūną arba didelio šlyties emulsiklį (labai svarbu nanodalelėms, tokioms kaip CNT).

1. Degazavimas ir filtravimas:

• Vakuuminis dujų šalinimas (-0,095 MPa, 30 min.), filtras, skirtas didelio grynumo reikalavimams.

Svarbiausi aspektai

• Ugnį slopinančių medžiagų pasirinkimas:
• Halogenų neturintiems lėtintuvams (pvz., ATH) reikalingos smulkios dalelės (1–5 μm); per didelis kiekis kenkia mechaninėms savybėms.
• Silikono pagrindu pagaminti antipirenai (pvz., fenilo silikono dervos) pasižymi geresniu suderinamumu, bet yra brangesni.
• Proceso valdymas:
• Temperatūra ≤ 60 °C (apsaugo nuo apsinuodijimo platinos katalizatoriumi arba priešlaikinio sukietėjimo).
• Drėgmė ≤ 50 % RH (išvengiama hidroksilinio silikono alyvos ir antipirenų reakcijų).

Išvada

• Masinė gamybaEfektyvumui užtikrinti iš anksto sumaišykite antipirenus su bazine guma.
• Didelio stabilumo reikalavimaiMaišymo metu sumaišykite, kad sumažintumėte sandėliavimo riziką.
• Nano-liepsną slopinančios sistemosPrivaloma didelio šlyties dispersija, siekiant išvengti aglomeracijos.

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