Voor de vlamvertragende eisen van latexsponzen volgt hieronder een analyse op basis van verschillende bestaande vlamvertragers (aluminiumhydroxide, zinkboraat, aluminiumhypofosfiet, MCA) met bijbehorende formuleringsaanbevelingen:
I. Analyse van de toepasbaarheid van bestaande vlamvertragers
Aluminiumhydroxide (ATH)
Voordelen:
- Milieuvriendelijk en goedkoop.
- Werkt door endotherme ontleding en vrijgave van waterdamp, geschikt voor halogeenvrije systemen.
Nadelen:
- Voor een effectieve werking is een hoge belasting (30-50 phr) nodig, wat de elasticiteit en dichtheid van de spons kan beïnvloeden.
Toepasbaarheid:
- Geschikt voor basisformuleringen voor vlamvertragers.
- Het wordt aanbevolen om dit product te combineren met synergisten (bijv. zinkboraat).
Zinkboraat
Voordelen:
- Synergetische vlamvertrager, verbetert de effectiviteit van ATH.
- Bevordert verkoling en onderdrukt rook.
Nadelen:
- Beperkte effectiviteit bij gebruik op zichzelf; combinatie met andere vlamvertragers vereist.
Toepasbaarheid:
- Aanbevolen als synergist voor ATH of aluminiumhypofosfiet.
Aluminiumhypofosfiet
Voordelen:
- Zeer efficiënt, halogeenvrij, lage belasting (10-20 phr).
- Goede thermische stabiliteit, geschikt voor hoge brandvertragingseisen.
Nadelen:
- Hogere kosten.
- Compatibiliteit met latexsystemen moet worden geverifieerd.
Toepasbaarheid:
- Geschikt voor hoge vlamvertragingsnormen (bijv. UL94 V-0).
- Kan alleen of in combinatie gebruikt worden.
MCA (Melaminecyanuraat)
Voordelen:
- Vlamvertrager op basis van stikstof, rookonderdrukker.
Nadelen:
- Slechte dispergeerbaarheid.
- Kan de schuimvorming verstoren.
- Hoge ontledingstemperatuur (~300°C), niet compatibel met latexverwerking bij lage temperaturen.
Toepasbaarheid:
- Niet aanbevolen als prioriteit; vereist experimentele validatie.
II. Aanbevolen formuleringen en procesvoorstellen
Formulering 1: ATH + zinkboraat (economische optie)
Samenstelling:
- Aluminiumhydroxide (ATH): 30-40 phr
- Zinkboraat: 5-10 phr
- Dispergeermiddel (bijv. silaankoppelingsmiddel): 1-2 phr (verbetert de dispergeerbaarheid)
Kenmerken:
- Goedkoop en milieuvriendelijk.
- Geschikt voor algemene vlamvertragingsvereisten (bijv. UL94 HF-1).
- Kan de veerkracht van de spons enigszins verminderen. Optimalisatie van de vulkanisatie is noodzakelijk.
Formulering 2: Aluminiumhypofosfiet + zinkboraat (optie met hoge efficiëntie)
Samenstelling:
- Aluminiumhypofosfiet: 15-20 phr
- Zinkboraat: 5-8 phr
- Weekmaker (bijv. vloeibare paraffine): 2-3 phr (verbetert de verwerkbaarheid)
Kenmerken:
- Hoge vlamvertragende werking, lage belasting.
- Geschikt voor scenario's met een hoge vraag (bijv. verticale verbranding V-0).
- De compatibiliteit van aluminiumhypofosfiet met latex moet worden getest.
Formulering 3: ATH + aluminiumhypofosfiet (gebalanceerde optie)
Samenstelling:
- Aluminiumhydroxide: 20-30 phr
- Aluminiumhypofosfiet: 10-15 phr
- Zinkboraat: 3-5 phr
Kenmerken:
- Zorgt voor een evenwicht tussen kosten en prestaties.
- Vermindert de afhankelijkheid van één enkele vlamvertrager, waardoor de impact op de fysieke eigenschappen tot een minimum wordt beperkt.
III. Procesoverwegingen
Dispergeerbaarheid:
- Vlamvertragers moeten worden gemalen tot ≤5μm om te voorkomen dat de schuimstructuur wordt aangetast.
- Het wordt aanbevolen om het mengsel eerst te dispergeren in latex- of hogesnelheidsmengapparatuur.
Uithardingsomstandigheden:
- Controleer de uithardingstemperatuur (doorgaans 110-130°C voor latex) om voortijdige ontleding van vlamvertragers te voorkomen.
Prestatietesten:
- Essentiële testen: zuurstofindex (LOI), verticale verbranding (UL94), dichtheid, veerkracht.
- Als de vlamvertraging onvoldoende is, verhoog dan geleidelijk de verhouding aluminiumhypofosfiet of ATH.
IV. Aanvullende aanbevelingen
MCA-testen:
- Als u een proef uitvoert, gebruik dan 5-10 phr in kleine batches om het effect op de uniformiteit van het schuim te observeren.
Milieucertificeringen:
- Zorg ervoor dat geselecteerde vlamvertragers voldoen aan RoHS/REACH voor export.
Synergetische mengsels:
- Overweeg om kleine hoeveelheden nanoklei (2-3 phr) toe te voegen om het effect van de koolstofbarrière te versterken.
This proposal serves as a reference. Small-scale trials are recommended to optimize specific ratios and process parameters. More info , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Geplaatst op: 22 mei 2025
