Могут ли фосфорно-азотные антипирены достичь класса огнестойкости V0 в силиконовой резине?

Могут ли фосфорно-азотные антипирены достичь класса огнестойкости V0 в силиконовой резине?

Когда клиенты спрашивают об использовании только гипофосфита алюминия (AHP) или комбинации AHP + MCA для обеспечения безгалогенной огнестойкости силиконовой резины до класса V0, ответ — да, но требуется корректировка дозировки в зависимости от требований к огнестойкости. Ниже приведены конкретные рекомендации для различных сценариев:

1. Использование только гипофосфита алюминия (ГФА).

Применимые сценарии: для соответствия требованиям UL94 V-1/V-2 или для применений, чувствительных к источникам азота (например, для предотвращения пенообразования от MCA, которое может повлиять на внешний вид).

Рекомендуемая рецептура:

• Базовый каучук: метилвинилсиликоновый каучук (VMQ, 100 phr)
• Гипофосфит алюминия (ГФА): 20–30 частей на 100 частей алюминия.
  • Высокое содержание фосфора (40%); 20 частей на 100 частей смолы обеспечивают примерно 8% содержания фосфора для обеспечения базовой огнестойкости.
  • Для стандарта UL94 V-0 содержание фосфатов следует увеличить до 30 phr (это может повлиять на механические свойства).
• Армирующий наполнитель: осажденный диоксид кремния (10–15 частей на 100 частей смолы, сохраняет прочность).
• Добавки: гидроксильное силиконовое масло (2 phr, улучшает технологичность) + отвердитель (пероксидная или платиновая система).

Характеристики:

• Метод AHP основан исключительно на огнестойкости в конденсированной фазе (образовании коксового остатка), что значительно улучшает кислородный индекс (LOI) силиконовой резины, но ограничивает подавление дымообразования.
• Высокая дозировка (>25 частей на 100 частей цинка) может повысить твердость материала; добавление 3–5 частей на 100 частей цинка может улучшить качество слоя обугливания.

2. Комбинация AHP + MCA

Применимые сценарии: требования UL94 V-0, направленные на достижение низкой дозировки добавки с синергетическим эффектом газообразного антипирена.

Рекомендуемая рецептура:

• Базовая резина: VMQ (100 phr)
• Гипофосфит алюминия (ГФА): 12–15 частей на 100 частей алюминия.
  • Обеспечивает источник фосфора, способствует образованию коксового остатка.
• MCA: 8–10 phr
  • Источник азота взаимодействует с AHP (эффект PN), выделяя инертные газы (например, NH₃) для подавления распространения пламени.
• Армирующий наполнитель: осажденный диоксид кремния (10 частей на 100 частей смолы).
• Добавки: силановый связующий агент (1 phr, улучшает дисперсию) + отвердитель.

Характеристики:

• Общая дозировка антипирена: ~20–25 частей на 100 частей смолы, что значительно ниже, чем при использовании только AHP.
• MCA снижает дозировку AHP, но может незначительно повлиять на прозрачность (нано-MCA рекомендуется использовать, если требуется прозрачность).

3. Сравнение ключевых параметров

4. Экспериментальные рекомендации

1. Приоритетный тест для AHP + MCA (15+10 phr): если достигнута V-0, постепенно снижайте AHP (например, 12+10).
2. Проверка только методом AHP: начните с 20 phr, увеличивайте на 5 phr за каждый тест для оценки LOI и UL94, отслеживая изменения механических свойств.
3. Для подавления дымообразования необходимо добавить 3–5 частей бората цинка на 100 частей смолы (phr) в указанные выше составы, чтобы уменьшить количество дыма без ущерба для огнестойкости.

5. Некоторые виды полифосфата аммония в оболочке

У нас есть клиенты, которые успешно используют TF-201G для силиконовой резины.

Для дальнейшей оптимизации можно рассмотреть возможность добавления небольшого количества гидроксида алюминия (10–15 частей на 100 частей смолы), чтобы снизить общие затраты, хотя это и увеличит общее содержание наполнителя.

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