Halojen içermeyen alev geciktiricilere dayalı bazı silikon kauçuk referans formülasyonları

İşte halojen içermeyen alev geciktiricilere dayalı, müşteri tarafından sağlanan alev geciktiricileri (alüminyum hipofosfit, çinko borat, MCA, alüminyum hidroksit ve amonyum polifosfat) içeren beş silikon kauçuk formülasyon tasarımı. Bu tasarımlar, silikon kauçuğun mekanik özelliklerine olan etkisini azaltmak için katkı maddesi miktarlarını en aza indirirken alev geciktiriciliği sağlamayı amaçlamaktadır.

1. Fosfor-Azot Sinerjik Alev Geciktirici Sistem (Yüksek Verimli Kömür Oluşturan Tip)

HedefUL94 V-0, düşük dumanlı, orta ila yüksek sıcaklık uygulamaları için uygundur.

Taban LastiğiMetil vinil silikon kauçuk (VMQ, 100 phr)

Alev Geciktiriciler:

• Alüminyum hipofosfit (AHP, fosfor bazlı): 15 phr
• Etkin bir fosfor kaynağı sağlar, kömür oluşumunu destekler ve gaz fazlı yanmayı bastırır.
• Melamin siyanürat (MCA, azot bazlı): 10 phr
• Fosforla sinerji oluşturur, inert gazlar açığa çıkarır ve oksijeni seyreltir.
• Çinko borat (ZnB): 5 phr
• Kömür oluşumunu hızlandırır, duman oluşumunu engeller ve kömür tabakasının stabilitesini artırır.
• Alüminyum hidroksit (ATH, kimyasal yöntem, 1,6–2,3 μm): 20 phr
• Endotermik ayrışma, yardımcı alev geciktiricilik ve geliştirilmiş dağılabilirlik.

Katkı maddeleri:

• Hidroksil silikon yağı (2 phr, işlenebilirliği artırır)
• Dumanlı silika (10 phr, takviye)
• Kürleme ajanı (Diperoksit, 0,8 phr)

Özellikler:

• Toplam alev geciktirici madde miktarı ~50 phr olup, alev geciktiricilik ve mekanik özellikler arasında denge sağlanmıştır.
• Fosfor-azot sinerjisi (AHP + MCA), gerekli olan bireysel alev geciktirici madde miktarını azaltır.

2. Şişen Alev Geciktirici Sistem (Düşük Yüklemeli Tip)

HedefUL94 V-1/V-0, ince ürünler için uygundur.

Taban Lastiği: VMQ (100 phr)

Alev Geciktiriciler:

• Amonyum polifosfat (APP, fosfor-azot bazlı): 12 phr
• Şişen kömür oluşumunun özü, silikon kauçukla iyi uyumluluğa sahiptir.
• Alüminyum hipofosfit (AHP): 8 phr
• Ek fosfor kaynağı, APP'nin higroskopikliğini azaltır.
• Çinko borat (ZnB): 5 phr
• Sinerjik kömür katalizi ve damlama bastırma.
• Alüminyum hidroksit (öğütülmüş, 3–20 μm): 15 phr
• Düşük maliyetli yardımcı alev geciktirici, APP yükünü azaltır.

Katkı maddeleri:

• Vinil silikon yağı (3 phr, plastikleştirici)
• Çöktürülmüş silika (15 phr, takviye)
• Platin kürleme sistemi (%0,1 Pt)

Özellikler:

• Toplam alev geciktirici madde miktarı ~40 phr olup, şişme mekanizması sayesinde ince ürünler için etkilidir.
• APP'nin göçü önlemek için yüzey işlemine (örneğin, silan bağlayıcı madde) ihtiyacı vardır.

3. Yüksek Yükleme Kapasiteli Alüminyum Hidroksit Optimize Edilmiş Sistem (Uygun Maliyetli Tip)

HedefUL94 V-0, kalın ürünler veya kablolar için uygundur.

Taban Lastiği: VMQ (100 phr)

Alev Geciktiriciler:

• Alüminyum hidroksit (ATH, kimyasal yöntem, 1,6–2,3 μm): 50 phr
• Birincil alev geciktirici, endotermik ayrışma, daha iyi dağılım için küçük parçacık boyutu.
• Alüminyum hipofosfit (AHP): 5 phr
• Kömür oluşum verimliliğini artırır, ATH yükünü azaltır.
• Çinko borat (ZnB): 3 phr
• Duman bastırma ve parlamayı önleme.

Katkı maddeleri:

• Silan bağlayıcı madde (KH-550, 1 phr, ATH arayüzünü iyileştirir)
• Dumanlı silika (8 phr, takviye)
• Peroksit kürleme (DCP, 1 phr)

Özellikler:

• Toplam alev geciktirici madde miktarı ~58 phr'dir, ancak maliyet etkinliği açısından ATH daha avantajlıdır.
• Küçük ATH parçacık boyutu, çekme dayanımı kaybını en aza indirir.

4. Bağımsız Alüminyum Hipofosfit (AHP) Sistemi

Başvuru: UL94 V-1/V-2 veya nitrojen kaynaklarının istenmediği durumlarda (örneğin, MCA köpürmesinin görünümü etkilemesini önlemek için).

Önerilen Formülasyon:

• Taban Lastiği: VMQ (100 phr)
• Alüminyum hipofosfit (AHP): 20–30 phr
• Yüksek fosfor içeriği (%40); 20 phr, temel alev geciktiricilik için yaklaşık %8 fosfor sağlar.
• UL94 V-0 için miktarı 30 phr'ye çıkarın (mekanik özellikleri bozabilir).
• Takviye Dolgu MalzemesiSilika (10–15 phr, mukavemeti korur)
• Katkı maddeleriHidroksil silikon yağı (2 phr, işlenebilirlik) + kürleme ajanı (Diperoksit veya platin sistemi).

Özellikler:

• Yoğun fazlı alev geciktiriciliğe (kömür oluşumu) dayanır, LOI'yi önemli ölçüde iyileştirir ancak duman bastırma özelliği sınırlıdır.
• Yüksek yükleme (>25 phr) malzemenin sertleşmesine neden olabilir; kömür kalitesini iyileştirmek için 3-5 phr ZnB eklenmesi önerilir.

5. Alüminyum Hipofosfit (AHP) + MCA Karışımı

BaşvuruUL94 V-0, düşük yüklemeli, gaz fazlı alev geciktirici sinerjili.

Önerilen Formülasyon:

• Taban Lastiği: VMQ (100 phr)
• Alüminyum hipofosfit (AHP): 12–15 phr
• Kömür oluşumu için fosfor kaynağı.
• MCA: 8–10 phr
• PN sinerjisi için azot kaynağı, alev yayılımını bastırmak için inert gazlar (örneğin, NH₃) açığa çıkarır.
• Takviye Dolgu MalzemesiSilika (10 phr)
• Katkı maddeleri: Silan bağlayıcı madde (1 phr, dağıtım yardımcısı) + sertleştirici madde.

Özellikler:

• Toplam alev geciktirici madde miktarı ~20–25 phr olup, tek başına kullanılan AHP'ye göre önemli ölçüde daha düşüktür.
• MCA, AHP ihtiyacını azaltır ancak şeffaflığı biraz etkileyebilir (berraklık gerekiyorsa nano-MCA kullanın).

Alev Geciktirici Formülasyonu Özeti

Deneysel Öneriler

1. Öncelikli Test: AHP + MCA (15+10 phr). V-0'a ulaşıldığında, AHP'yi kademeli olarak azaltın (örneğin, 12+10 phr).
2. Bağımsız AHP Testi: 20 phr ile başlayın, LOI ve UL94'ü değerlendirmek için 5 phr'lik artışlarla devam edin ve mekanik özellikleri izleyin.
3. Duman BastırmaAlev geciktirici özelliği bozmadan herhangi bir formülasyona 3-5 phr ZnB ekleyin.
4. Maliyet OptimizasyonuMaliyeti düşürmek için 10-15 phr ATH ekleyin, ancak toplam dolgu maddesi miktarı artar.

Önerilen Karıştırma Süreci

(İki bileşenli ilave kürlemeli silikon kauçuk için)

1. Taban Kauçuk Ön İşlemi:

• Silikon kauçuğu (örneğin, 107 kauçuk, vinil silikon yağı) planet miksere yükleyin, gerekirse vakum altında gazını alın.

1. Alev Geciktirici Katkı Maddesi:

• Toz halindeki alev geciktiriciler (örneğin, ATH, MH):
• Topaklanmayı önlemek için, azar azar ekleyin ve baz kauçukla önceden karıştırın (düşük hızda karıştırma, 10-15 dakika).
• Nem çekici ise 80–120°C'de kurutun.
• Sıvı alev geciktiriciler (örneğin, fosfatlar):
• Silikon yağı, çapraz bağlayıcı vb. ile yüksek kesme kuvveti altında (20-30 dakika) doğrudan karıştırın.

1. Diğer Katkı Maddeleri:

• Sırasıyla dolgu maddeleri (örneğin silika), çapraz bağlayıcı (hidrosilan), katalizör (platin) ve inhibitörler ekleyin.

1. Homojenizasyon:

• Üç silindirli değirmen veya yüksek kesme kuvvetli emülgatör kullanarak dağılımı daha da iyileştirin (CNT'ler gibi nano katkı maddeleri için kritik öneme sahiptir).

1. Gaz Giderme ve Filtrasyon:

• Vakumla gaz giderme (-0.095 MPa, 30 dk), yüksek saflık gereksinimleri için filtreleme.

Önemli Hususlar

• Alev Geciktirici Seçimi:
• Halojen içermeyen geciktiriciler (örneğin, ATH) ince parçacık boyutuna (1–5 μm) ihtiyaç duyar; aşırı yükleme mekanik özelliklere zarar verir.
• Silikon bazlı geciktiriciler (örneğin, fenil silikon reçineleri) daha iyi uyumluluk sunar ancak maliyetleri daha yüksektir.
• Proses Kontrolü:
• Sıcaklık ≤ 60°C (platin katalizörünün zehirlenmesini veya erken kürleşmesini önler).
• Nem oranı ≤ %50 RH (hidroksil silikon yağı ve alev geciktiriciler arasındaki reaksiyonları önler).

Çözüm

• Seri üretimVerimlilik için alev geciktiricileri temel kauçukla önceden karıştırın.
• Yüksek Stabilite GereksinimleriDepolama risklerini en aza indirmek için karıştırma işlemi sırasında iyice harmanlayın.
• Nano Alev Geciktirici SistemlerKümelenmeyi önlemek için zorunlu yüksek kesme kuvvetli dağıtım.

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