Могут ли фосфорно-азотные антипирены достичь рейтинга V0 в силиконовой резине?
Когда клиенты спрашивают об использовании только гипофосфита алюминия (AHP) или комбинации AHP + MCA для достижения класса огнестойкости V0 в силиконовом каучуке без галогенов, ответ — да, но требуется корректировка дозировки в зависимости от требований к огнестойкости. Ниже приведены конкретные рекомендации для различных ситуаций:
1. Использование только гипофосфита алюминия (AHP)
Применимые сценарии: для требований UL94 V-1/V-2 или применений, чувствительных к источникам азота (например, предотвращение эффектов вспенивания от MCA, которые могут повлиять на внешний вид).
Рекомендуемая формула:
- Базовый каучук: метилвинилсиликоновый каучук (VMQ, 100 phr)
- Гипофосфит алюминия (AHP): 20–30 мас.ч.
- Высокое содержание фосфора (40%); 20 частей на 100 частей обеспечивают содержание фосфора ~8% для базовой огнестойкости.
- Для UL94 V-0 увеличьте до 30 частей на 100 частей (может повлиять на механические свойства).
- Армирующий наполнитель: пирогенный диоксид кремния (10–15 частей на 100 частей, сохраняет прочность)
- Добавки: гидроксисиликоновое масло (2 части, улучшает переработку) + отвердитель (пероксидная или платиновая система)
Характеристики:
- AHP сам по себе основан на конденсированной фазе огнестойкости (образовании угля), что значительно улучшает кислородный индекс (LOI) силиконового каучука, но с ограниченным подавлением дыма.
- Высокая дозировка (>25 частей на 100 частей) может повысить твердость материала; добавление 3–5 частей на 100 частей бората цинка может улучшить качество обугленного слоя.
2. Комбинация AHP + MCA
Применимые сценарии: требования UL94 V-0, направленные на низкую дозировку добавки с синергией газообразных антипиренов.
Рекомендуемая формула:
- Базовый каучук: VMQ (100 phr)
- Гипофосфит алюминия (AHP): 12–15 мас.ч.
- Обеспечивает источник фосфора, способствует образованию угля.
- MCA: 8–10 частей на 100 частей
- Источник азота действует синергетически с AHP (эффект PN), высвобождая инертные газы (например, NH₃) для подавления распространения пламени.
- Армирующий наполнитель: пирогенный диоксид кремния (10 частей на 100 частей)
- Добавки: силановый связующий агент (1 часть, улучшает дисперсию) + отвердитель
Характеристики:
- Общая дозировка антипирена: ~20–25 частей на 100 частей, что значительно ниже, чем при использовании только AHP.
- MCA снижает дозировку AHP, но может немного повлиять на прозрачность (рекомендуется использовать нано-MCA, если требуется прозрачность).
3. Сравнение ключевых параметров
| Формулировка | Ожидаемая огнестойкость | Общая дозировка (phr) | Плюсы и минусы |
|---|---|---|---|
| Только AHP (20 частей на 100 частей) | UL94 V-1 | 20 | Простота и низкая стоимость; для V-0 требуется ≥30 частей на 100 частей, при этом производительность снижается. |
| Только AHP (30 частей на 100 частей) | UL94 V-0 | 30 | Высокая огнестойкость, но повышенная твердость и пониженное удлинение. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Синергетический эффект, сбалансированная производительность — рекомендуется для первоначальных испытаний. |
4. Экспериментальные рекомендации
- Приоритетный тест для AHP + MCA (15+10 phr): если V-0 достигнут, постепенно снижайте AHP (например, 12+10).
- Проверка только AHP: начните с 20 частей на 100 частей, увеличивайте на 5 частей на 100 частей на каждое испытание для оценки LOI и UL94, отслеживая изменения механических свойств.
- Необходимость подавления дыма: добавьте 3–5 частей бората цинка в указанные выше составы, чтобы уменьшить дымообразование, не нанося ущерба огнестойкости.
5. Некоторое количество покрытого полифосфата аммония
Некоторые наши клиенты успешно используют TF-201G для силиконовой резины.
Для дальнейшей оптимизации можно рассмотреть возможность включения небольшого количества гидроксида алюминия (10–15 частей на 100 частей) для снижения общих затрат, хотя это увеличивает общее содержание наполнителя.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Время публикации: 25 июля 2025 г.
