Kan fosfor-nitrogen flammehæmmere opnå V0-vurdering i silikonegummi?
Når kunder forespørger om kun at bruge aluminiumhypophosphit (AHP) eller AHP + MCA-kombinationer til halogenfri flammehæmning i silikonegummi for at opnå V0-klassificering, er svaret ja - men dosisjusteringer er nødvendige baseret på kravene til flammehæmning. Nedenfor er specifikke anbefalinger til forskellige scenarier:
1. Brug af aluminiumhypophosphit (AHP) alene
Gældende scenarier: Til UL94 V-1/V-2-krav eller applikationer, der er følsomme over for nitrogenkilder (f.eks. undgåelse af skumeffekter fra MCA, der kan påvirke udseendet).
Anbefalet formulering:
- Basisgummi: Methylvinylsiliconegummi (VMQ, 100 phr)
- Aluminiumhypophosphit (AHP): 20-30 phr
- Højt fosforindhold (40%); 20 phr giver ~8% fosforindhold for basisk flammehæmning.
- For UL94 V-0, øg til 30 phr (kan påvirke de mekaniske egenskaber).
- Armeringsfyldstof: Pyrolysemiddel (10-15 phr, bevarer styrken)
- Tilsætningsstoffer: Hydroxyl silikoneolie (2 phr, forbedrer forarbejdningen) + hærdningsmiddel (peroxid eller platinsystem)
Karakteristika:
- AHP alene er afhængig af flammehæmning i kondenseret fase (kuldannelse), hvilket forbedrer iltindekset (LOI) for silikonegummi betydeligt, men med begrænset røgundertrykkelse.
- Høj dosering (>25 phr) kan øge materialets hårdhed; tilsætning af 3-5 phr zinkborat kan forbedre kvaliteten af kullaget.
2. AHP + MCA-kombination
Gældende scenarier: UL94 V-0 krav, der sigter mod lav additiv dosering med gasfase flammehæmmende synergi.
Anbefalet formulering:
- Basisgummi: VMQ (100 phr)
- Aluminiumhypophosphit (AHP): 12–15 phr
- Giver en kilde til fosfor, fremmer dannelsen af forkul.
- MCA: 8–10 phr
- Nitrogenkilden synergiserer med AHP (PN-effekt) og frigiver inerte gasser (f.eks. NH₃) for at undertrykke flammespredning.
- Armeringsfyldstof: Pyrolysemiddel (10 phr)
- Tilsætningsstoffer: Silankoblingsmiddel (1 phr, forbedrer dispersion) + hærdningsmiddel
Karakteristika:
- Samlet dosis af flammehæmmende middel: ~20-25 phr, betydeligt lavere end AHP alene.
- MCA reducerer AHP-doseringen, men kan påvirke gennemsigtigheden en smule (nano-MCA anbefales, hvis gennemsigtighed er påkrævet).
3. Sammenligning af nøgleparametre
| Formulering | Forventet flammehæmning | Total dosis (phr) | Fordele og ulemper |
|---|---|---|---|
| AHP alene (20 ph) | UL94 V-1 | 20 | Enkel, billig; V-0 kræver ≥30 phr, med forringet ydeevne. |
| AHP alene (30 ph) | UL94 V-0 | 30 | Høj flammehæmning, men øget hårdhed og reduceret forlængelse. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Synergistisk effekt, afbalanceret ydeevne – anbefales til indledende forsøg. |
4. Eksperimentelle anbefalinger
- Prioritetstest for AHP + MCA (15+10 phr): Hvis V-0 opnås, reduceres AHP gradvist (f.eks. 12+10).
- Verifikation alene med AHP: Start ved 20 phr, øg med 5 phr pr. test for at evaluere LOI og UL94, og overvågning af ændringer i mekaniske egenskaber.
- Røgdæmpningsbehov: Tilsæt 3-5 phr zinkborat til ovenstående formuleringer for at reducere røg uden at gå på kompromis med flammehæmningen.
5. Nogle belagte ammoniumpolyfosfater
Vi har nogle kunder, der med succes bruger TF-201G til silikonegummi.
For yderligere optimering bør man overveje at inkorporere små mængder aluminiumhydroxid (10-15 phr) for at reducere de samlede omkostninger, selvom dette øger det samlede fyldstofindhold.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Opslagstidspunkt: 25. juli 2025
