sawetara formulasi referensi karet silikon adhedhasar tahan api tanpa halogen

Ing ngisor iki ana limang desain formulasi karet silikon adhedhasar tahan api tanpa halogen, nggabungake bahan tahan api sing diwenehake dening pelanggan (aluminium hypophosphite, seng borat, MCA, aluminium hidroksida, lan amonium polifosfat). Desain iki tujuane kanggo mesthekake retardansi nyala nalika nyilikake jumlah aditif kanggo nyuda dampak ing sifat mekanik karet silikon.

1. Fosfor-Nitrogen Synergistic Flame Retardant System (Tipe Pembentukan Arah Efisiensi Tinggi)

Target: UL94 V-0, asap sedheng, cocok kanggo aplikasi suhu sedheng nganti dhuwur

Dasar Karet: Karet silikon metil vinyl (VMQ, 100 phr)

Flame Retardants:

• Aluminium hypophosphite (AHP, basis fosfor): 15 pb
• Nyedhiyakake sumber fosfor sing efisien, ningkatake pembentukan arang, lan nyuda pembakaran fase gas.
• Melamin sianurat (MCA, nitrogen-based): 10 pb
• Sinergi karo fosfor, ngeculake gas inert, lan ngencerake oksigen.
• Seng borat (ZnB): 5 pwt
• Catalyzes tatanan char, suppresses asap, lan nambah stabilitas lapisan char.
• Aluminium hidroksida (ATH, metode kimia, 1,6–2,3 μm): 20 pb
• Dekomposisi endotermik, retardasi api tambahan, lan dispersibilitas sing luwih apik.

Aditif:

• Minyak silikon hidroksil (2 phr, nambah kemampuan proses)
• Silika asap (10 phr, tulangan)
• Agen pengawet (Diperoksida, 0,8 phr)

Fitur:

• Total beban tahan api ~ 50 phr, ngimbangi retardasi nyala lan sifat mekanik.
• Sinergi fosfor-nitrogen (AHP + MCA) nyuda jumlah retardants geni individu sing dibutuhake.

2. Intumescent Flame Retardant System (Tipe Low-Loading)

Target: UL94 V-1/V-0, cocok kanggo produk tipis

Dasar Karet: VMQ (100 phr)

Flame Retardants:

• Amonium polifosfat (APP, basis fosfor-nitrogen): 12 pb
• Inti pembentukan char intumescent, kanthi kompatibilitas sing apik karo karet silikon.
• Aluminium hypophosphite (AHP): 8 pwt
• Sumber fosfor tambahan, nyuda higroskopisitas APP.
• Seng borat (ZnB): 5 pwt
• Katalisis arang sinergis lan suppression drip.
• Aluminium hidroksida (lemah, 3-20 μm): 15 pb
• Retardan api tambahan sing murah, nyuda muatan APP.

Aditif:

• Minyak silikon vinil (3 phr, plastikisasi)
• Silika endapan (15 phr, tulangan)
• Sistem curing Platinum (0,1% Pt)

Fitur:

• Total beban tahan api ~40 phr, efektif kanggo produk tipis amarga mekanisme intumescent.
• APP mbutuhake perawatan permukaan (contone, agen kopling silane) kanggo nyegah migrasi.

3. High-Loading Aluminium Hydroxide Optimized System (Tipe Hemat Biaya)

Target: UL94 V-0, cocok kanggo produk nglukis utawa kabel

Dasar Karet: VMQ (100 phr)

Flame Retardants:

• Aluminium hidroksida (ATH, metode kimia, 1,6–2,3 μm): 50 pwt
• Tahan api utama, dekomposisi endotermik, ukuran partikel cilik kanggo dispersi sing luwih apik.
• Aluminium hypophosphite (AHP): 5 pwt
• Nambah efisiensi tatanan char, nyuda beban ATH.
• Seng borat (ZnB): 3 pwt
• Smoke suppression lan anti-glowing.

Aditif:

• Agen kopling silane (KH-550, 1 phr, nambah antarmuka ATH)
• Silika asap (8 phr, tulangan)
• Peroksida curing (DCP, 1 phr)

Fitur:

• Total beban tahan api ~58 phr, nanging ATH ndominasi efisiensi biaya.
• Ukuran partikel ATH cilik nyuda mundhut kekuatan tarik.

4. Sistem Standalone Aluminium Hypophosphite (AHP).

Aplikasi: UL94 V-1/V-2, utawa ing ngendi sumber nitrogen ora dikarepake (contone, ngindhari busa MCA sing mengaruhi tampilan).

Formulasi sing disaranake:

• Dasar Karet: VMQ (100 phr)
• Aluminium hypophosphite (AHP): 20–30 p
• Isi fosfor dhuwur (40%); 20 phr nyedhiyakake ~ 8% fosfor kanggo retardancy geni dhasar.
• Kanggo UL94 V-0, mundhak dadi 30 phr (bisa ngrusak sifat mekanik).
• Pengisi penguat: Silika (10–15 phr, njaga kekuatan)
• Aditif: Hydroxyl silicone oil (2 phr, processability) + curing agent (Diperoxide or platinum system).

Fitur:

• Ngandelake retardasi nyala fase kondensasi (pembentukan char), kanthi nyata nambah LOI nanging nyuda kumelun sing winates.
• Loading dhuwur (> 25 phr) bisa stiffen materi; nyaranake nambahake 3-5 phr ZnB kanggo nambah kualitas char.

5. Aluminium Hypophosphite (AHP) + MCA Blend

Aplikasi: UL94 V-0, low loading karo gas-phase flame retardant sinergi.

Formulasi sing disaranake:

• Dasar Karet: VMQ (100 phr)
• Aluminium hypophosphite (AHP): 12–15 p
• Sumber fosfor kanggo pembentukan arang.
• MCA: 8–10 p
• Sumber nitrogen kanggo sinergi PN, ngeculake gas inert (contone, NH₃) kanggo nyegah panyebaran nyala.
• Pengisi penguat: Silika (10 phr)
• Aditif: Agen kopling Silane (1 phr, bantuan dispersi) + agen curing.

Fitur:

• Total beban tahan api ~20-25 phr, luwih murah tinimbang AHP mandiri.
• MCA nyuda syarat AHP nanging rada mengaruhi transparansi (gunakake nano-MCA yen kajelasan dibutuhake).

Ringkesan Formulasi Flame Retardant

Rekomendasi Eksperimental

1. Prioritas Testing: AHP + MCA (15+10 phr). Yen V-0 digayuh, suda AHP kanthi bertahap (contone, 12+10 phr).
2. Tes AHP mandiri: Mulai jam 20 jam, tambah 5 jam kanggo ngevaluasi LOI lan UL94, ngawasi sifat mekanik.
3. Smoke Suppression: Tambah 3–5 phr ZnB menyang formulasi apa wae tanpa ngrusak retardansi nyala.
4. Optimization biaya: Incorporate 10-15 phr ATH kanggo ngurangi biaya, sanadyan total loading ngisi mundhak.

Disaranake Proses Campuran

(Kanggo loro-bagean tambahan-ngobati karet silikon)

1. Dasar Karet Pre-Treatment:

• Isi karet silikon (contone, 107 permen karet, lenga silikon vinyl) menyang mixer planet, degas ing vakum yen perlu.

1. Penambahan Flame Retardant:

• Bubuk tahan api (contone, ATH, MH):
• Tambah ing batch, pre-mix karo karet dhasar (pencampuran kacepetan kurang, 10-15 min) kanggo ngindhari aglomerasi.
• Garing ing 80-120 ° C yen higroskopis.
• Cairan tahan api (contone, fosfat):
• Nyampur langsung karo lenga silikon, crosslinker, lan liya-liyane, kanthi geser dhuwur (20-30 menit).

1. Aditif liyane:

• Tambahake pengisi (contone, silika), crosslinker (hydrosilane), katalis (platinum), lan inhibitor.

1. homogenisasi:

• Luwih nyaring sawur nggunakake pabrik telung gulung utawa emulsifier geser dhuwur (kritis kanggo nano-aditif kaya CNTs).

1. Degassing & Filtrasi:

• Degas vakum (-0,095 MPa, 30 min), Filter kanggo syarat kemurnian dhuwur.

Pertimbangan Kunci

• Pilihan Flame Retardant:
• Retardan bebas halogen (contone, ATH) mbutuhake ukuran partikel sing alus (1–5 μm); loading gedhe banget mbebayani sifat mekanik.
• Retardan basis silikon (contone, resin silikon fenil) menehi kompatibilitas sing luwih apik nanging kanthi biaya sing luwih dhuwur.
• Kontrol Proses:
• Suhu ≤ 60 ° C (nyegah keracunan katalis platinum utawa perawatan durung wayahe).
• Kelembapan ≤ 50% RH (nyegah reaksi antarane lenga silikon hidroksil lan tahan api).

Kesimpulan

• Produksi Massal: Pre-mix flame retardants karo karet dhasar kanggo efisiensi.
• Requirements High-Stabilitas: Nyampur sak compounding kanggo nyilikake resiko panyimpenan.
• Sistem Nano-Flame Retardant: Dispersi geser dhuwur wajib kanggo nyegah aglomerasi.

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