некаторыя эталонныя склады сіліконавага каўчуку на аснове вогнеахоўных рэчываў без галагенаў

Ніжэй прадстаўлены пяць распрацовак сіліконавага каўчуку на аснове вогнеахоўных рэчываў без галагенаў, якія ўключаюць вогнеахоўныя рэчывы, прадастаўленыя заказчыкам (гіпафасфіт алюмінію, борат цынку, MCA, гідраксід алюмінію і поліфасфат амонію). Гэтыя распрацоўкі накіраваны на забеспячэнне вогнеахоўнасці пры мінімізацыі колькасці дабавак для зніжэння ўплыву на механічныя ўласцівасці сіліконавага каўчуку.

1. Сінергічная сістэма антыпірэну фосфару і азоту (высокаэфектыўны тып з утварэннем вугляроду)

МэтаUL94 V-0, нізкае дымленне, падыходзіць для выкарыстання пры сярэдніх і высокіх тэмпературах

Асноўная гумаМетылвінілавы сіліконавы каўчук (VMQ, 100 phr)

Вогнеахоўныя рэчывы:

• Гіпафасфіт алюмінію (AHP, на аснове фосфару): 15 порцый
• Забяспечвае эфектыўную крыніцу фосфару, спрыяе ўтварэнню вугляроду і падаўляе газафазнае гарэнне.
• Меламінцыянурат (MCA, на аснове азоту): 10 порцый
• Сінергізуецца з фосфарам, вызваляе інэртныя газы і разводзіць кісларод.
• Борат цынку (ZnB)5 частак
• Каталізуе ўтварэнне вугроў, падаўляе дымленне і паляпшае стабільнасць пласта вугроў.
• Гідраксід алюмінію (ATH, хімічны метад, 1,6–2,3 мкм)20 порцый
• Эндатэрмічнае раскладанне, дапаможная вогнеўстойлівасць і палепшаная дыспергаванасць.

Дабаўкі:

• Гідраксілсіліконавы алей (2 p.p., паляпшае тэхналагічнасць)
• Дыяксід крэмнію (10 phr, армаванне)
• Ацвярджальнік (дыпераксід, 0,8 мас.ч.)

Асаблівасці:

• Агульная колькасць вогнеахоўнага рэчыва ~50 мас.ч., што дазваляе збалансаваць вогнеахоўныя і механічныя ўласцівасці.
• Фосфарна-азотная сінергія (AHP + MCA) памяншае неабходную колькасць асобных антыпірэнаў.

2. Успучваючая сістэма вогнеахоўнага пакрыцця (тып з нізкай загрузкай)

МэтаUL94 V-1/V-0, падыходзіць для тонкіх вырабаў

Асноўная гумаVMQ (100 шт.)

Вогнеахоўныя рэчывы:

• Поліфасфат амонію (APP, на аснове фосфару і азоту): 12 порцый
• Асяродак з утварэння ўспушвальнага вугалю, з добрай сумяшчальнасцю з сіліконавай гумай.
• Гіпафасфіт алюмінію (AHP)8 частак
• Дадатковая крыніца фосфару, зніжае гіграскапічнасць АПП.
• Борат цынку (ZnB)5 частак
• Сінергічны каталіз вугляроду і падаўленне кропельнага ўтварэння.
• Гідраксід алюмінію (здробнены, 3–20 мкм): 15 порцый
• Недарагі дапаможны вогнеахоўны агент, які зніжае нагрузку на APP.

Дабаўкі:

• Вінілсіліконавы алей (3 phr, пластыфікацыя)
• Асаджаны дыяксід крэмнію (15 мас.ч., армаванне)
• Плацінавая сістэма вулканізацыі (0,1% Pt)

Асаблівасці:

• Агульная колькасць вогнеахоўнага рэчыва ~40 мас.ч., эфектыўна для тонкіх вырабаў дзякуючы механізму ўспучвання.
• APP патрабуе апрацоўкі паверхні (напрыклад, сіланавым злучным агентам) для прадухілення міграцыі.

3. Аптымізаваная сістэма з высокай нагрузкай на аснове гідраксіду алюмінію (эканамічна эфектыўны тып)

МэтаUL94 V-0, падыходзіць для тоўстых вырабаў або кабеляў

Асноўная гумаVMQ (100 шт.)

Вогнеахоўныя рэчывы:

• Гідраксід алюмінію (ATH, хімічны метад, 1,6–2,3 мкм)50 порцый
• Першасны вогнеахоўны кампанент, эндатэрмічнае раскладанне, малы памер часціц для лепшага рассейвання.
• Гіпафасфіт алюмінію (AHP)5 частак
• Павышае эфектыўнасць утварэння вугляроду, памяншае нагрузку ATH.
• Борат цынку (ZnB)3 часткі
• Падаўленне дыму і супрацьзапальванне.

Дабаўкі:

• Сіланавы злучны агент (KH-550, 1 phr, паляпшае інтэрфейс ATH)
• Дыяксід крэмнію (8 phr, армаванне)
• Перакісная фармацыя (DCP, 1 phr)

Асаблівасці:

• Агульная колькасць вогнеахоўнага рэчыва ~58 мас.ч., але ATH дамінуе па эканамічнай эфектыўнасці.
• Малы памер часціц ATH мінімізуе страту трываласці на расцяжэнне.

4. Аўтаномная сістэма гіпафасфіту алюмінію (AHP)

ПрыкладаннеUL94 V-1/V-2, або калі крыніцы азоту непажаданыя (напрыклад, каб пазбегнуць успеннявання MCA, якое ўплывае на знешні выгляд).

Рэкамендаваная формула:

• Асноўная гумаVMQ (100 шт.)
• Гіпафасфіт алюмінію (AHP)20–30 порцый
• Высокае ўтрыманне фосфару (40%); 20 мас.ч. забяспечваюць ~8% фосфару для базавай вогнеўстойлівасці.
• Для UL94 V-0 павялічце да 30 phr (можа пагоршыць механічныя ўласцівасці).
• Армавальны напаўняльнікДыяксід крэмнію (10–15 мас.ч., падтрымлівае трываласць)
• ДабаўкіГідраксілсіліконавы алей (2 phr, тэхналагічнасць) + ацвярджальнік (дыпераксід або плацінавая сістэма).

Асаблівасці:

• Абапіраецца на кандэнсаваную фазу вогнеаховы (вуглярод), значна паляпшае LOI, але мае абмежаванае дымаўтварэнне.
• Высокая загрузка (>25 мас.ч.) можа зрабіць матэрыял больш жорсткім; рэкамендуецца дадаць 3–5 мас.ч. ZnB для паляпшэння якасці вугалю.

5. Сумесь гіпафасфіту алюмінію (AHP) + MCA

ПрыкладаннеUL94 V-0, нізкая нагрузка з сінергіяй газафазнага вогнеахоўнага рэчыва.

Рэкамендаваная формула:

• Асноўная гумаVMQ (100 шт.)
• Гіпафасфіт алюмінію (AHP)12–15 порцый
• Крыніца фосфару для ўтварэння вугалю.
• МКА8–10 порцый
• Крыніца азоту для сінергіі PN, вызваляе інэртныя газы (напрыклад, NH₃) для падаўлення распаўсюджвання полымя.
• Армавальны напаўняльнікДыяксід крэмнію (10 phr)
• ДабаўкіСіланавы злучны агент (1 частка, дысперсійная дапамога) + ацвярджальнік.

Асаблівасці:

• Агульная колькасць вогнеахоўнага рэчыва ~20–25 мас.ч., што значна ніжэй, чым у асобнага AHP.
• MCA зніжае патрабаванні да AHP, але можа нязначна паўплываць на празрыстасць (выкарыстоўвайце нана-MCA, калі патрэбна празрыстасць).

Кароткі змест фармулёўкі вогнеахоўнага сродку

Эксперыментальныя рэкамендацыі

1. Прыярытэтнае тэсціраваннеAHP + MCA (15+10 phr). Калі дасягнута V-0, паступова зніжайце AHP (напрыклад, 12+10 phr).
2. Аўтаномны тэст AHPПачынайце з 20 мас.ч., павялічвайце на 5 мас.ч. для ацэнкі LOI і UL94, кантралюючы механічныя ўласцівасці.
3. Падаўленне дымуДадайце 3–5 мас.ч. ZnB у любую рэцэптуру без шкоды для вогнеўстойлівасці.
4. Аптымізацыя выдаткаўДадайце 10–15 мас.ч. ATH для зніжэння выдаткаў, хоць агульная колькасць напаўняльніка павялічваецца.

Рэкамендаваны працэс змешвання

(Для двухкампанентнага сіліконавага каўчуку, які зацвярдзеў адыцыйна)

1. Папярэдняя апрацоўка гумовай асновы:

• Загрузіце сіліконавы каўчук (напрыклад, гумку 107, вінілсіліконавы алей) у планетарны змяшальнік, пры неабходнасці дэгазуйце пад вакуумам.

1. Дадатак вогнеахоўнага сродку:

• Парашкападобныя антыпірэны (напрыклад, ATH, MH):
• Дадаваць партыямі, папярэдне змяшаць з асноўнай гумай (змешванне на нізкай хуткасці, 10–15 хвілін), каб пазбегнуць агламерацыі.
• Сушыць пры тэмпературы 80–120°C, калі гіграскапічна.
• Вадкія антыпірэны (напрыклад, фасфаты):
• Змяшаць непасрэдна з сіліконавым алеем, зшывальнікам і г.д. пры высокім зруху (20–30 хвілін).

1. Іншыя дабаўкі:

• Паслядоўна дадавайце напаўняльнікі (напрыклад, дыяксід крэмнію), зшывальнік (гідрасілан), каталізатар (плаціна) і інгібітары.

1. Гамагенізацыя:

• Далейшае ўдасканаленне дысперсіі з выкарыстаннем трохвалковага млына або эмульгатара з высокім зрухам (важна для нанадабавак, такіх як вугляродныя нанаццюрніцы).

1. Дэгазацыя і фільтрацыя:

• Вакуумная дэгазацыя (-0,095 МПа, 30 хвілін), фільтрацыя для высокіх патрабаванняў чысціні.

Асноўныя меркаванні

• Выбар вогнеахоўнага матэрыялу:
• Безгалогенавыя антыпірэны (напрыклад, ATH) патрабуюць дробнага памеру часціц (1–5 мкм); празмерная загрузка шкодзіць механічным уласцівасцям.
• Сіліконавыя антыпірэны (напрыклад, фенілсіліконавыя смалы) маюць лепшую сумяшчальнасць, але каштуюць даражэй.
• Кантроль працэсаў:
• Тэмпература ≤ 60°C (прадухіляе атручванне плацінавым каталізатарам або яго заўчаснае зацвярдзенне).
• Вільготнасць ≤ 50% адноснай вільготнасці (пазбягае рэакцый паміж гідраксіліконавым алеем і антыпірэнамі).

Выснова

• Масавая вытворчасцьДля павышэння эфектыўнасці папярэдне змяшайце антыпірэны з асноўнай гумай.
• Патрабаванні да высокай стабільнасціЗмяшайце падчас прыгатавання, каб мінімізаваць рызыкі захоўвання.
• Нана-вогнеахоўныя сістэмыАбавязковая дысперсія з высокім зрухам для прадухілення агламерацыі.

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