Рекомендации по разработке огнестойкой рецептуры для безгалогенового ударопрочного полистирола (HIPS)
Требования клиентов: Огнестойкий HIPS для корпусов электроприборов, ударная вязкость ≥7 кДж/м², индекс текучести расплава (ПТР) ≈6 г/10 мин, литье под давлением.
1. Синергетическая фосфорно-азотная антипиреновая система
Огнестойкая формула HIPS (таблица 1)
| Компонент | Загрузка (phr) | Замечания |
| УПС-смола | 100 | Основной материал |
| Полифосфат аммония (АПП) | 15-20 | Источник фосфора |
| Цианурат меламина (MCA) | 5-10 | Источник азота, синергизирует с APP |
| Расширенный графит (EG) | 3-5 | Улучшает образование угля |
| Противокапельный агент (ПТФЭ) | 0,3-0,5 | Предотвращает образование расплавленных капель |
| Совместимость (например, HIPS с привитым MAH) | 2-3 | Улучшает дисперсию |
Функции:
- ДостигаетUL94 V-0посредством образования вспучивающегося угля в результате синергии APP/MCA.
- Не содержит галогенов и экологичен, но может ухудшить механические свойства; требуется оптимизация.
2. Огнезащитная система на основе гидроксидов металлов
Состав УИПС (таблица 2)
| Компонент | Загрузка (phr) | Замечания |
| УПС-смола | 100 | - |
| Гидроксид алюминия (АТН) | 40-60 | Первичный антипирен |
| Гидроксид магния (МГ) | 10-20 | Синергизирует с АТН |
| Силановый связующий агент (например, KH-550) | 1-2 | Улучшает дисперсию наполнителя |
| Защитный агент (например, SEBS) | 5-8 | Компенсирует потерю ударной вязкости |
Функции:
- Требует>50% загрузкадля UL94 V-0, но ухудшает ударную вязкость и текучесть.
- Подходит для применений с низким уровнем дыма и токсичности (например, железнодорожный транспорт).
3. Синергетическая система фосфора и азота (гипофосфит алюминия + МКА)
Оптимизированная формула HIPS
| Компонент | Загрузка (phr) | Функция/Примечания |
| HIPS (высокая ударопрочность, например, PS-777) | 100 | Основной материал (удар ≥5 кДж/м²) |
| Гипофосфит алюминия (АГФ) | 12-15 | Источник фосфора, термическая стабильность |
| Цианурат меламина (MCA) | 6-8 | Источник азота, синергизирует с AHP |
| СЕБС/СБС | 8-10 | Критическая прочность при ударе ≥7 кДж/м² |
| Жидкий парафин/эпоксидированное соевое масло | 1-2 | Смазка, улучшает текучесть/дисперсию |
| ПТФЭ | 0,3-0,5 | Средство против капель |
| Антиоксидант 1010 | 0,2 | Предотвращает деградацию |
Основные соображения при проектировании:
- Выбор смолы:
- Используйте ударопрочные марки HIPS (например,Чимей PH-888,Тайфа ПГ-33) с ударной вязкостью 5–6 кДж/м². SEBS дополнительно повышает ударную вязкость.
- Контроль текучести:
- AHP/MCA снижают MFI; компенсируют смазочными веществами (например, жидким парафином) или пластификаторами (например, эпоксидированным соевым маслом).
- Если MFI остается низким, добавьте2–3 части ТПУдля улучшения текучести и прочности.
- Проверка огнестойкости:
- AHP можно сократить до12 частей на хресли в сочетании с2–3 части ЭГдля поддержания UL94 V-0.
- ДляUL94 V-2, уменьшите нагрузку антипиренов, чтобы отдать приоритет удару/текучести.
- Параметры литья под давлением:
- Температура:180–220°С(избегать деградации AHP/HIPS).
- Скорость впрыска:Средне-высокийдля предотвращения неполного заполнения.
Ожидаемая производительность:
| Свойство | Целевое значение | Стандарт теста |
| Ударная вязкость | ≥7 кДж/м² | ISO 179/1eA |
| ПТР (200°C/5 кг) | 5–7 г/10 мин | ASTM D1238 |
| Огнестойкость | UL94 V-0 (1,6 мм) | УЛ94 |
| Предел прочности | ≥25 МПа | ИСО 527 |
4. Альтернативные решения
- Вариант, чувствительный к стоимости: Частично заменить AHP намикрокапсулированный красный фосфор (3–5 частей на 100 частей), но обратите внимание на ограничение цвета (красновато-коричневый).
- Проверка: Проведите испытания в небольшом масштабе, чтобы сбалансировать ударопрочность и огнестойкость перед оптимизацией расхода.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Время публикации: 15 августа 2025 г.
