una certa formulazione di riferimentu di gomma siliconica basata nantu à ritardanti di fiamma senza alogeni

Eccu cinque disinni di formulazione di gomma siliconica basati nantu à ritardanti di fiamma senza alogeni, chì incorporanu i ritardanti di fiamma furniti da u cliente (ipofosfitu d'aluminiu, boratu di zincu, MCA, idrossidu d'aluminiu è polifosfatu d'ammoniu). Sti disinni miranu à assicurà a resistenza à a fiamma riducendu à u minimu e quantità di additivi per riduce l'impattu nantu à e proprietà meccaniche di a gomma siliconica.

1. Sistema Ritardante di Fiamma Sinergicu Fosforu-Azotu (Tipu di Formazione di Carbone à Alta Efficienza)

BersagliuUL94 V-0, à bassa emissione di fumu, adatta per applicazioni à temperatura media è alta

Gomma di basaGomma di silicone metilvinilica (VMQ, 100 phr)

Ritardanti di fiamma:

• Ipofosfitu d'aluminiu (AHP, à basa di fosforu)15 phr
• Fornisce una fonte efficiente di fosforu, prumove a furmazione di carbone è sopprime a combustione in fase gassosa.
• Cianuratu di melamina (MCA, à basa d'azotu)10 phr
• Sinergizeghja cù u fosforu, libera gasi inerti è diluisce l'ossigenu.
• Boratu di zincu (ZnB)5 phr
• Catalizza a furmazione di carbone, sopprime u fume è migliora a stabilità di u stratu di carbone.
• Idrossidu d'aluminiu (ATH, metudu chimicu, 1,6–2,3 μm)20 phr
• Decomposizione endotermica, ritardanza di fiamma ausiliaria è dispersibilità migliorata.

Additivi:

• Oliu di silicone idrossilico (2 phr, migliora a processabilità)
• Silice pirogenica (10 phr, rinforzu)
• Agente indurente (Diperossidu, 0,8 phr)

Funziunalità:

• Carica tutale di ritardante di fiamma ~ 50 phr, equilibrendu a ritardanza di fiamma è e proprietà meccaniche.
• A sinergia fosforu-azotu (AHP + MCA) riduce a quantità necessaria di ritardanti di fiamma individuali.

2. Sistema ignifugu intumescente (tipu à carica ridotta)

BersagliuUL94 V-1/V-0, adattatu per prudutti fini

Gomma di basaVMQ (100 phr)

Ritardanti di fiamma:

• Polifosfatu d'ammoniu (APP, à basa di fosforu-azotu)12 frasi
• Nucleu di furmazione di carbone intumescente, cù bona cumpatibilità cù a gomma siliconica.
• Ipofosfitu d'aluminiu (AHP)8 frasi
• Fonte supplementaria di fosforu, riduce l'igroscopicità di l'APP.
• Boratu di zincu (ZnB)5 phr
• Catalisi sinergica di carbone è soppressione di gocciolamentu.
• Idrossidu d'aluminiu (macinatu, 3–20 μm)15 phr
• Ritardante di fiamma ausiliariu à bassu costu, riduce u caricamentu APP.

Additivi:

• Oliu di silicone vinilicu (3 phr, plastificazione)
• Silice precipitata (15 phr, rinforzu)
• Sistema di polimerizazione à u platinu (0,1% Pt)

Funziunalità:

• Carica totale di ritardante di fiamma ~40 phr, efficace per i prudutti sottili per via di u mecanismu intumescente.
• L'APP richiede un trattamentu di superficia (per esempiu, agente di accoppiamentu silanu) per impedisce a migrazione.

3. Sistema Ottimizatu per l'Idrossidu d'Aluminiu à Alta Carica (Tipu Efficace in termini di Costi)

BersagliuUL94 V-0, adattatu per prudutti o cavi spessi

Gomma di basaVMQ (100 phr)

Ritardanti di fiamma:

• Idrossidu d'aluminiu (ATH, metudu chimicu, 1,6–2,3 μm)50 phr
• Ritardante di fiamma primariu, decomposizione endotermica, piccula dimensione di particelle per una migliore dispersione.
• Ipofosfitu d'aluminiu (AHP)5 phr
• Migliora l'efficienza di a furmazione di carbone, riduce u caricu di ATH.
• Boratu di zincu (ZnB)3 frasi
• Soppressione di fumu è anti-incandescenza.

Additivi:

• Agente di accoppiamentu di silanu (KH-550, 1 phr, migliora l'interfaccia ATH)
• Silice pirogenica (8 phr, rinforzu)
• Reticolazione à u perossidu (DCP, 1 phr)

Funziunalità:

• Carica tutale di ritardante di fiamma ~ 58 phr, ma ATH domina per l'efficienza di i costi.
• A piccula dimensione di e particelle di ATH minimizza a perdita di resistenza à a trazione.

4. Sistema autonomu d'ipofosfitu d'aluminiu (AHP)

ApplicazioneUL94 V-1/V-2, o induve e fonti d'azotu ùn sò micca desiderabili (per esempiu, evitendu a schiuma di MCA chì affetta l'aspettu).

Formulazione cunsigliata:

• Gomma di basaVMQ (100 phr)
• Ipofosfitu d'aluminiu (AHP)20–30 frasi
• Altu cuntenutu di fosforu (40%); 20 phr furniscenu ~8% di fosforu per una resistenza à a fiamma basica.
• Per UL94 V-0, aumentate à 30 phr (pò dannà e proprietà meccaniche).
• Riempimentu di rinforzuSilice (10–15 phr, mantene a forza)
• AdditiviOliu di silicone idrossiliconicu (2 phr, processabilità) + agente indurente (diperossidu o sistema di platinu).

Funziunalità:

• Si basa nantu à a ritardanza di fiamma in fase condensata (furmazione di carbonizazione), migliora significativamente a LOI ma hà una soppressione di fumu limitata.
• Un caricu elevatu (> 25 phr) pò irrigidisce u materiale; si cunsiglia di aghjunghje 3-5 phr di ZnB per migliurà a qualità di a carbonizazione.

5. Miscela d'ipofosfitu d'aluminiu (AHP) + MCA

ApplicazioneUL94 V-0, carica bassa cù sinergia di ritardante di fiamma in fase gassosa.

Formulazione cunsigliata:

• Gomma di basaVMQ (100 phr)
• Ipofosfitu d'aluminiu (AHP)12–15 frasi
• Fonte di fosforu per a furmazione di carbone.
• MCA8–10 frasi
• Fonte d'azotu per a sinergia PN, libera gasi inerti (per esempiu, NH₃) per supprime a propagazione di a fiamma.
• Riempimentu di rinforzuSilice (10 phr)
• AdditiviAgente di accoppiamentu di silanu (1 phr, ausiliariu di dispersione) + agente di polimerizazione.

Funziunalità:

• Carica tutale di ritardante di fiamma ~ 20-25 phr, significativamente più bassa chè l'AHP standalone.
• MCA riduce u requisitu di AHP ma pò influenzà ligeramente a trasparenza (utilizate nano-MCA se hè necessaria a chiarezza).

Riassuntu di a Formulazione Ritardante di Fiamma

Raccomandazioni sperimentali

1. Test di prioritàAHP + MCA (15+10 phr). Sè si ottiene V-0, riduce gradualmente l'AHP (per esempiu, 12+10 phr).
2. Test AHP autonomuPrincipià à 20 phr, aumentà di 5 phr per valutà LOI è UL94, monitorizendu e proprietà meccaniche.
3. Soppressione di u fumuAghjunghjite 3-5 phr ZnB à qualsiasi formulazione senza compromettere a resistenza à a fiamma.
4. Ottimizazione di i costiIncorporà 10-15 phr ATH per riduce u costu, ancu s'è a carica tutale di riempitore aumenta.

Prucessu di mischju cunsigliatu

(Per gomma siliconica à polimerizazione per addizione in dui cumpunenti)

1. Pretrattamentu di gomma di basa:

• Caricate a gomma siliconica (per esempiu, gomma 107, oliu di silicone vinilicu) in un miscelatore planetariu, degassate sottu vuoto se necessariu.

1. Aggiunta ignifuga:

• Ritardanti di fiamma in polvere (per esempiu, ATH, MH):
• Aghjunghje in lotti, premiscà cù a gomma di basa (miscelazione à bassa velocità, 10-15 min) per evità l'agglomerazione.
• Asciugà à 80–120 °C se igroscopicu.
• Ritardanti di fiamma liquidi (per esempiu, fosfati):
• Mischiate direttamente cù l'oliu di silicone, u reticulante, ecc., sottu à un forte taglio (20-30 min).

1. Altri Additivi:

• Aghjunghjite sequenzialmente riempitivi (per esempiu, silice), agente di reticolazione (idrosilano), catalizatore (platinu) è inibitori.

1. Omogeneizazione:

• Raffinate ulteriormente a dispersione aduprendu un mulinu à trè rulli o un emulsionante à altu tagliu (criticu per i nano-additivi cum'è i CNT).

1. Degassazione è Filtrazione:

• Degasazione sottu vuotu (-0,095 MPa, 30 min), filtru per esigenze di alta purezza.

Cunsiderazioni Chjave

• Selezzione ignifuga:
• I ritardanti senza alogeni (per esempiu, ATH) necessitanu una dimensione di particelle fine (1-5 μm); un caricu eccessivu danneghja e proprietà meccaniche.
• I ritardanti à basa di silicone (per esempiu, e resine di silicone feniliconicu) offrenu una migliore cumpatibilità ma à un costu più altu.
• Cuntrollu di u prucessu:
• Temperatura ≤ 60°C (impedisce l'avvelenamentu da catalizatore di platinu o a polimerizazione prematura).
• Umidità ≤ 50% RH (evita reazzioni trà l'oliu di silicone idrossiliconicu è i ritardanti di fiamma).

Cunclusione

• Pruduzzione di massaPremischiate i ritardanti di fiamma cù a gomma di basa per l'efficienza.
• Requisiti di alta stabilitàMischiate durante a cumpusizione per minimizà i risichi di almacenamentu.
• Sistemi Nano-Ritardanti di FiammaDispersione à altu tagliu obligatoria per impedisce l'agglomerazione.

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