Kunnen fosfor-stikstof vlamvertragers een V0-classificatie behalen in siliconenrubber?
Wanneer klanten vragen of het mogelijk is om uitsluitend aluminiumhypofosfiet (AHP) of een combinatie van AHP en MCA te gebruiken voor halogeenvrije vlamvertraging in siliconenrubber om een V0-classificatie te behalen, is het antwoord ja. Wel zijn doseringsaanpassingen nodig op basis van de vereiste vlamvertraging. Hieronder volgen specifieke aanbevelingen voor verschillende scenario's:
1. Alleen aluminiumhypofosfiet (AHP) gebruiken
Toepassingsgebieden: Voor UL94 V-1/V-2-vereisten of toepassingen die gevoelig zijn voor stikstofbronnen (bijv. om schuimvorming door MCA te voorkomen die het uiterlijk kan beïnvloeden).
Aanbevolen samenstelling:
- Basisrubber: Methylvinylsiliconenrubber (VMQ, 100 phr)
- Aluminiumhypofosfiet (AHP): 20–30 phr
- Hoog fosforgehalte (40%); 20 phr levert ongeveer 8% fosfor voor basisbrandvertraging.
- Voor UL94 V-0, verhogen naar 30 phr (kan de mechanische eigenschappen beïnvloeden).
- Versterkende vulstof: Pyrogeen siliciumdioxide (10–15 phr, behoudt de sterkte)
- Toevoegingen: Hydroxylsiliconenolie (2 phr, verbetert de verwerking) + uithardingsmiddel (peroxide- of platinasysteem)
Kenmerken:
- AHP is uitsluitend gebaseerd op vlamvertraging in de gecondenseerde fase (koolvorming), waardoor de zuurstofindex (LOI) van siliconenrubber aanzienlijk verbetert, maar met beperkte rookonderdrukking.
- 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
Toepassingsgebieden: UL94 V-0-vereisten, gericht op een lage dosering additieven met synergetische werking van vlamvertragers in de gasfase.
Aanbevolen samenstelling:
- Basisrubber: VMQ (100 phr)
- Aluminiumhypofosfiet (AHP): 12–15 phr
- Levert een fosforbron en bevordert de vorming van koolstofresidu.
- MCA: 8–10 phr
- De stikstofbron werkt synergetisch samen met AHP (PN-effect), waardoor inerte gassen (bijv. NH₃) vrijkomen die de vlamverspreiding onderdrukken.
- Versterkende vulstof: Pyrogeen siliciumdioxide (10 phr)
- Toevoegingen: Silaankoppelingsmiddel (1 phr, verbetert de dispersie) + uithardingsmiddel
Kenmerken:
- Totale dosering vlamvertrager: ~20–25 phr, aanzienlijk lager dan bij gebruik van alleen AHP.
- MCA verlaagt de AHP-dosering, maar kan de transparantie enigszins beïnvloeden (nano-MCA wordt aanbevolen als transparantie vereist is).
3. Vergelijking van de belangrijkste parameters
| Formulering | Verwachte vlamvertragendheid | Totale dosis (phr) | Voordelen 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 brandvertragende eigenschappen, maar verhoogde hardheid en verminderde rekbaarheid. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Synergetisch effect, evenwichtige prestaties – aanbevolen voor eerste proeven. |
4. Experimentele aanbevelingen
- Prioriteitstest voor AHP + MCA (15+10 phr): Als V-0 is bereikt, de AHP geleidelijk verlagen (bijv. 12+10).
- Alleen AHP-verificatie: Begin bij 20 phr, verhoog met 5 phr per test om LOI en UL94 te evalueren en veranderingen in de mechanische eigenschappen te monitoren.
- Rookonderdrukking: Voeg 3-5 phr zinkboraat toe aan bovenstaande formuleringen om rook te verminderen zonder de brandvertragende eigenschappen aan te tasten.
5. Sommige gecoate ammoniumpolyfosfaat
Een aantal van onze klanten gebruikt TF-201G met succes voor siliconenrubber.
Voor verdere optimalisatie kunt u overwegen kleine hoeveelheden aluminiumhydroxide (10-15 phr) toe te voegen om de totale kosten te verlagen, hoewel dit het totale vulstofgehalte verhoogt.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Geplaatst op: 25 juli 2025
