Kunnen fosfor-stikstof vlamvertragers een V0-classificatie behalen in siliconenrubber?
Wanneer klanten vragen naar het gebruik van alleen aluminiumhypofosfiet (AHP) of AHP + MCA-combinaties voor halogeenvrije vlamvertraging in siliconenrubber om een V0-waarde te bereiken, is het antwoord ja – maar de dosering moet wel worden aangepast op basis van de vlamvertragingseisen. Hieronder vindt u specifieke aanbevelingen voor verschillende scenario's:
1. Alleen aluminiumhypofosfiet (AHP) gebruiken
Toepasselijke scenario's: Voor UL94 V-1/V-2-vereisten of toepassingen die gevoelig zijn voor stikstofbronnen (bijvoorbeeld het vermijden van schuimvorming door MCA die het uiterlijk kan beïnvloeden).
Aanbevolen formulering:
- Basisrubber: Methylvinylsiliconenrubber (VMQ, 100 phr)
- Aluminiumhypofosfiet (AHP): 20–30 phr
- Hoog fosforgehalte (40%); 20 phr levert ~8% fosforgehalte voor basisbrandvertraging.
- Voor UL94 V-0, verhoog naar 30 phr (kan de mechanische eigenschappen beïnvloeden).
- Versterkende vulstof: pyrogeen silica (10–15 phr, behoudt sterkte)
- Additieven: Hydroxylsilicone olie (2 phr, verbetert de verwerking) + uithardingsmiddel (peroxide of platina systeem)
Kenmerken:
- AHP maakt op zichzelf gebruik van vlamvertraging in de gecondenseerde fase (koolvorming), waardoor de zuurstofindex (LOI) van siliconenrubber aanzienlijk wordt verbeterd, maar de rookvorming is beperkt.
- Een hoge dosering (>25 phr) kan de hardheid van het materiaal verhogen; het toevoegen van 3–5 phr zinkboraat kan de kwaliteit van de verkoolde laag verbeteren.
2. AHP + MCA-combinatie
Toepasbare scenario's: UL94 V-0-vereisten, gericht op een lage additiefdosering met gasfase-vlamvertragersynergie.
Aanbevolen formulering:
- Basisrubber: VMQ (100 phr)
- Aluminiumhypofosfiet (AHP): 12–15 phr
- Levert een fosforbron en bevordert de vorming van verkoolde stoffen.
- MCA: 8–10 phr
- De stikstofbron werkt samen met AHP (PN-effect), waardoor inerte gassen (bijv. NH₃) vrijkomen om de vlamverspreiding te onderdrukken.
- Versterkende vulstof: pyrogeen silica (10 phr)
- Additieven: Silane-koppelingsmiddel (1 phr, verbetert de dispersie) + verharder
Kenmerken:
- Totale dosering vlamvertrager: ~20–25 phr, aanzienlijk lager dan AHP alleen.
- MCA verlaagt de AHP-dosering, maar kan de transparantie enigszins beïnvloeden (nano-MCA wordt aanbevolen als transparantie vereist is).
3. Vergelijking van sleutelparameters
| Formulering | Verwachte vlamvertraging | Totale dosering (phr) | Voor- en nadelen |
|---|---|---|---|
| AHP alleen (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Eenvoudig en goedkoop; V-0 vereist ≥30 phr, met prestatievermindering. |
| AHP alleen (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Hoge vlamvertraging, maar verhoogde hardheid en verminderde rek. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Synergetisch effect, evenwichtige prestaties: aanbevolen voor eerste tests. |
4. Experimentele aanbevelingen
- Prioriteitstest voor AHP + MCA (15+10 phr): Als V-0 is bereikt, verlaag AHP geleidelijk (bijv. 12+10).
- Verificatie alleen met AHP: begin bij 20 phr, verhoog met 5 phr per test om LOI en UL94 te evalueren en veranderingen in mechanische eigenschappen te bewaken.
- Behoefte aan rookonderdrukking: Voeg 3–5 phr zinkboraat toe aan de bovenstaande formules om rook te verminderen zonder de vlamvertraging in gevaar te brengen.
5. Sommige gecoate ammoniumpolyfosfaat
Een aantal van onze klanten gebruikt TF-201G succesvol voor siliconenrubber.
Voor verdere optimalisatie kunt u overwegen om kleine hoeveelheden aluminiumhydroxide (10–15 phr) toe te voegen om de totale kosten te verlagen. Dit verhoogt echter wel het totale vulstofgehalte.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Plaatsingstijd: 25-07-2025
