Aanbevelingen voor het ontwerp van vlamvertragende formuleringen voor halogeenvrij, slagvast polystyreen (HIPS)
Klantvereisten: Vlamvertragende HIPS voor behuizingen van elektrische apparaten, slagvastheid ≥7 kJ/m², smeltstroomindex (MFI) ≈6 g/10 min, spuitgieten.
1. Synergetisch vlamvertragend systeem met fosfor en stikstof
HIPS vlamvertragende formulering (tabel 1)
| Onderdeel | Laden (phr) | Opmerkingen |
| HIPS-hars | 100 | Basismateriaal |
| Ammoniumpolyfosfaat (APP) | 15-20 | Fosforbron |
| Melaminecyanuraat (MCA) | 5-10 | Stikstofbron, werkt synergetisch met APP |
| Uitgebreid grafiet (EG) | 3-5 | Verbetert de vorming van verkoolde vezels |
| Anti-druipmiddel (PTFE) | 0,3-0,5 | Voorkomt gesmolten druppels |
| Compatibilisator (bijv. MAH-geënte HIPS) | 2-3 | Verbetert de verspreiding |
Functies:
- BereiktUL94 V-0via intumescerende verkooling door APP/MCA-synergie.
- Halogeenvrij en milieuvriendelijk, maar kan de mechanische eigenschappen verminderen; optimalisatie vereist.
2. Metaalhydroxide vlamvertragend systeem
HIPS-formulering (tabel 2)
| Onderdeel | Laden (phr) | Opmerkingen |
| HIPS-hars | 100 | - |
| Aluminiumhydroxide (ATH) | 40-60 | Primaire vlamvertrager |
| Magnesiumhydroxide (MH) | 10-20 | Werkt synergetisch met ATH |
| Silane-koppelingsmiddel (bijv. KH-550) | 1-2 | Verbetert de verspreiding van vulstoffen |
| Verstevigingsmiddel (bijv. SEBS) | 5-8 | Compenseert het verlies aan slagsterkte |
Functies:
- Vereist>50% beladingvoor UL94 V-0, maar vermindert de slagvastheid en de vloei.
- Geschikt voor toepassingen met een lage rook-/toxiciteitsuitstoot (bijv. spoorwegen).
3. Synergetisch fosfor-stikstofsysteem (aluminiumhypofosfiet + MCA)
Geoptimaliseerde HIPS-formulering
| Onderdeel | Laden (phr) | Functie/Notities |
| HIPS (hoge impactkwaliteit, bijvoorbeeld PS-777) | 100 | Basismateriaal (impact ≥5 kJ/m²) |
| Aluminiumhypofosfiet (AHP) | 12-15 | Fosforbron, thermische stabiliteit |
| Melaminecyanuraat (MCA) | 6-8 | Stikstofbron, synergetisch met AHP |
| SEBS/SBS | 8-10 | Kritische verharder voor impact ≥7 kJ/m² |
| Vloeibare paraffine/geëpoxideerde sojaolie | 1-2 | Smeermiddel, verbetert de stroming/dispersie |
| PTFE | 0,3-0,5 | Anti-druppelmiddel |
| Antioxidant 1010 | 0,2 | Voorkomt degradatie |
Belangrijke ontwerpoverwegingen:
- Harsselectie:
- Gebruik HIPS-kwaliteiten met een hoge impact (bijv.Chimei PH-888,Taifa PG-33) met een inherente slagvastheid van 5–6 kJ/m². SEBS verbetert de taaiheid verder.
- Vloeibaarheidscontrole:
- AHP/MCA verlagen de MFI; compenseer dit met smeermiddelen (bijv. vloeibare paraffine) of weekmakers (bijv. geëpoxideerde sojaolie).
- Als MFI laag blijft, voeg dan toe2–3 phr TPUom de vloei en taaiheid te verbeteren.
- Validatie van vlamvertraging:
- AHP kan worden teruggebracht tot12 phrindien gecombineerd met2–3 phr EGom UL94 V-0 te behouden.
- VoorUL94 V-2, verminder de vlamvertragende belasting om impact/stroming te prioriteren.
- Spuitgietparameters:
- Temperatuur:180–220°C(voorkom AHP/HIPS-degradatie).
- Injectiesnelheid:Middelhoogom onvolledige vulling te voorkomen.
Verwachte prestatie:
| Eigendom | Doelwaarde | Teststandaard |
| Slagvastheid | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI (200°C/5 kg) | 5–7 g/10 min | ASTM D1238 |
| Vlamvertraging | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Treksterkte | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. Alternatieve oplossingen
- Kostengevoelige optie: Vervang AHP gedeeltelijk doormicro-ingekapselde rode fosfor (3–5 phr), maar let op de kleurbeperking (roodbruin).
- Geldigmaking: Voer kleinschalige proeven uit om de balans te vinden tussen impact en vlamvertraging, voordat u de doorstroming optimaliseert.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Plaatsingstijd: 15-08-2025
