Anbefalinger til design af flammehæmmende formuleringer til halogenfri slagfast polystyren (HIPS)
KundekravFlammehæmmende HIPS til kabinetter til elektriske apparater, slagstyrke ≥7 kJ/m², smelteindeks (MFI) ≈6 g/10min, sprøjtestøbning.
1. Synergistisk flammehæmmende system med fosfor og nitrogen
HIPS flammehæmmende formulering (tabel 1)
| Komponent | Indlæser (phr) | Bemærkninger |
| HIPS-harpiks | 100 | Basismateriale |
| Ammoniumpolyfosfat (APP) | 15-20 | Fosforkilde |
| Melamincyanurat (MCA) | 5-10 | Kvælstofkilde, synergistisk med APP |
| Ekspanderet grafit (EG) | 3-5 | Forbedrer dannelsen af forkulning |
| Anti-drypmiddel (PTFE) | 0,3-0,5 | Forhindrer smeltede dråber |
| Kompatibilisator (f.eks. MAH-podede HIPS) | 2-3 | Forbedrer spredning |
Funktioner:
- OpnårUL94 V-0via dannelse af intumescerende forkulning fra APP/MCA-synergi.
- Halogenfri og miljøvenlig, men kan reducere de mekaniske egenskaber; optimering nødvendig.
2. Metalhydroxid flammehæmmende system
HIPS-formulering (tabel 2)
| Komponent | Indlæser (phr) | Bemærkninger |
| HIPS-harpiks | 100 | - |
| Aluminiumhydroxid (ATH) | 40-60 | Primær flammehæmmer |
| Magnesiumhydroxid (MH) | 10-20 | Synergiserer med ATH |
| Silankoblingsmiddel (f.eks. KH-550) | 1-2 | Forbedrer spredning af fyldstof |
| Hærder (f.eks. SEBS) | 5-8 | Kompenserer for tab af slagstyrke |
Funktioner:
- Kræver>50% belastningtil UL94 V-0, men forringer slagstyrke og flydeevne.
- Velegnet til applikationer med lav røg-/lavtoksicitet (f.eks. jernbanetransport).
3. Fosfor-nitrogen synergistisk system (aluminiumhypophosphit + MCA)
Optimeret HIPS-formulering
| Komponent | Indlæser (phr) | Funktion/Noter |
| HIPS (høj-slagfast kvalitet, f.eks. PS-777) | 100 | Basismateriale (slagstyrke ≥5 kJ/m²) |
| Aluminiumhypophosphit (AHP) | 12-15 | Fosforkilde, termisk stabilitet |
| Melamincyanurat (MCA) | 6-8 | Kvælstofkilde, synergistisk med AHP |
| SEBS/SBS | 8-10 | Kritisk hærder for slagfasthed ≥7 kJ/m² |
| Flydende paraffin/epoxideret sojabønneolie | 1-2 | Smøremiddel, forbedrer flow/dispersion |
| PTFE-materiale | 0,3-0,5 | Anti-drypmiddel |
| Antioxidant 1010 | 0,2 | Forhindrer nedbrydning |
Vigtige designovervejelser:
- Valg af harpiks:
- Brug HIPS-kvaliteter med høj effekt (f.eks.Chimei PH-888,Taifa PG-33) med en iboende slagstyrke på 5-6 kJ/m². SEBS forbedrer yderligere sejheden.
- Flydeevnekontrol:
- AHP/MCA reducerer MFI; kompenser med smøremidler (f.eks. flydende paraffin) eller blødgørere (f.eks. epoxideret sojabønneolie).
- Hvis MFI forbliver lav, tilføj2–3 phr TPUfor at forbedre flow og sejhed.
- Validering af flammehæmning:
- AHP kan reduceres til12 phrhvis kombineret med2–3 phr EGfor at opretholde UL94 V-0.
- ForUL94 V-2, reducer belastningen af flammehæmmende midler for at prioritere slag/strømning.
- Parametre for sprøjtestøbning:
- Temperatur:180–220°C(undgå AHP/HIPS-nedbrydning).
- Injektionshastighed:Mellem-højfor at forhindre ufuldstændig påfyldning.
Forventet ydeevne:
| Ejendom | Målværdi | Teststandard |
| Slagstyrke | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI (200°C/5 kg) | 5–7 g/10 min | ASTM D1238 |
| Flammehæmning | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Trækstyrke | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. Alternative løsninger
- Omkostningsfølsom mulighedErstat delvist AHP medmikroindkapslet rødt fosfor (3-5 phr), men bemærk farvebegrænsning (rødbrun).
- ValideringUdfør forsøg i mindre skala for at afveje slagfasthed kontra flammehæmning, før flowet optimeres.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Opslagstidspunkt: 15. august 2025
