Рекомендации по разработке огнестойких составов для безгалогенного ударопрочного полистирола (HIPS)
Требования заказчикаОгнестойкий HIPS для корпусов электроприборов, ударная вязкость ≥7 кДж/м², индекс текучести расплава (MFI) ≈6 г/10 мин, литье под давлением.
1. Синергетическая огнезащитная система на основе фосфора и азота
Огнестойкая формула HIPS (таблица 1)
| Компонент | Загрузка (phr) | Примечания |
| Полиэтиленгликолевая смола (HIPS) | 100 | Базовый материал |
| Полифосфат аммония (APP) | 15-20 | Источник фосфора |
| Меламинцианурат (МКА) | 5-10 | Источник азота, обладает синергетическим эффектом с APP. |
| Расширенный графит (EG) | 3-5 | Способствует образованию обугленного слоя |
| Противокапельный агент (ПТФЭ) | 0,3-0,5 | Предотвращает образование расплавленных капель. |
| Компатибилизатор (например, ГИПС, модифицированный MAH) | 2-3 | Улучшает дисперсию |
Функции:
- ДостигаетUL94 V-0посредством образования вспучивающегося обугливания в результате синергии APP/MCA.
- Не содержит галогенов и является экологически чистым материалом, но может снижать механические свойства; требуется оптимизация.
2. Огнезащитная система на основе гидроксидов металлов
Состав HIPS (таблица 2)
| Компонент | Загрузка (phr) | Примечания |
| Полиэтиленгликолевая смола (HIPS) | 100 | - |
| Гидроксид алюминия (АТГ) | 40-60 | Первичный огнезащитный состав |
| Гидроксид магния (MH) | 10-20 | Обладает синергией с ATH. |
| Силановый связующий агент (например, KH-550) | 1-2 | Улучшает дисперсию наполнителя. |
| Упрочняющий агент (например, SEBS) | 5-8 | Компенсирует потерю ударной прочности. |
Функции:
- Требует>50% загрузкасоответствует стандарту UL94 V-0, но снижает ударопрочность и текучесть.
- Подходит для применения в условиях низкого дымообразования и низкой токсичности (например, в железнодорожном транспорте).
3. Синергетическая система фосфор-азот (гипофосфит алюминия + MCA)
Оптимизированная рецептура HIPS
| Компонент | Загрузка (phr) | Функции/Примечания |
| Ударопрочный пенополистирол (HIPS, например, PS-777) | 100 | Основной материал (ударная вязкость ≥5 кДж/м²) |
| Гипофосфит алюминия (ГФА) | 12-15 | Источник фосфора, термическая стабильность |
| Меламинцианурат (МКА) | 6-8 | Источник азота, синергически взаимодействует с AHP. |
| SEBS/SBS | 8-10 | Критически важный упрочняющий компонент для ударной вязкости ≥7 кДж/м² |
| Жидкий парафин/эпоксидированное соевое масло | 1-2 | Смазка, улучшает текучесть/дисперсию. |
| ПТФЭ | 0,3-0,5 | Противокапельное средство |
| Антиоксидант 1010 | 0.2 | Предотвращает деградацию |
Основные проектные решения:
- Выбор смолы:
- Используйте высокопрочные марки HIPS (например,Chimei PH-888,Тайфа PG-33) с присущей ударной вязкостью 5–6 кДж/м². SEBS дополнительно повышает прочность.
- Контроль текучести:
- AHP/MCA снижают показатель MFI; компенсируют это с помощью смазочных материалов (например, жидкого парафина) или пластификаторов (например, эпоксидированного соевого масла).
- Если показатель MFI остается низким, добавьте2–3 phr TPUдля улучшения текучести и прочности.
- Проверка огнестойкости:
- Метод AHP можно свести к12 форесли в сочетании с2–3 phr EGдля соответствия стандарту UL94 V-0.
- ДляUL94 V-2Снизьте содержание огнезащитных добавок, чтобы отдать приоритет воздействию/потоку.
- Параметры литья под давлением:
- Температура:180–220°C(избегать деградации AHP/HIPS).
- Скорость впрыска:Средне-высокийчтобы предотвратить неполное пломбирование.
Ожидаемые результаты:
| Свойство | Целевое значение | Стандарт тестирования |
| ударопрочность | ≥7 кДж/м² | ISO 179/1eA |
| MFI (200°C/5 кг) | 5–7 г/10 мин | ASTM D1238 |
| Огнестойкость | UL94 V-0 (1,6 мм) | UL94 |
| Предел прочности | ≥25 МПа | ISO 527 |
4. Альтернативные решения
- Вариант, чувствительный к стоимости: Частично заменить AHP намикрокапсулированный красный фосфор (3–5 частей на 100 частей смолы)Однако обратите внимание на ограничение по цвету (красновато-коричневый).
- ПроверкаПеред оптимизацией потока необходимо провести мелкомасштабные испытания для определения баланса между ударопрочностью и огнестойкостью.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Дата публикации: 15 августа 2025 г.
