Použití minerálních retardérů hoření
Minerální retardéry hoření na bázi hydroxidu hlinitého (ATH) nebo hydroxidu hořečnatého (MDH) se do receptury obvykle přidávají ve vysokých podílech. To, kolik ho daná aplikace snese, závisí na způsobu zpracování, například při extruzi bezhalogenového pláště kabelů na bázi EVA. Hydrofobní povrchová úprava z ATH nebo MDH může ovlivnit viskozitu plněné hmoty, a to v závislosti na odvětví různými způsoby.
Proč se do plastů přidává ATH nebo MDH
Minerální retardér hoření zpomaluje vznik a šíření požáru
Mnohé plasty jsou založeny na uhlovodíkové struktuře, a proto se snadno vznítí. Přidávají se do nich látky ATH a MDH, aby k požáru došlo později a aby se šířil pomaleji. Výrobek s takovou úpravou méně napomáhá šíření požáru a může dojít ke snížení množství uvolněného tepla i hustoty kouře. Únikové a evakuační cesty tak mohou zůstat déle průchodné.
Účinek vychází z vody, která je v krystalu obou hydroxidů vázána a tvoří přibližně třetinu jejich hmotnosti. Při teplotách nad cca 200 °C uvolňuje ATH tuto vodu, MDH při teplotách nad cca 300 °C. Jelikož rozklad probíhá endotermicky, odebírá požáru teplo a plast se tepelně rozkládá pomaleji. Vodní pára ředí hořlavé plyny a vytlačuje kyslík z oblasti hoření. Jako zbytky zůstávají oxidy kovů, které jako ochranná vrstva brání pronikání tepla a přístupu kyslíku.
Minerální retardéry hoření společnosti Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG jsou všechny bezhalogenové. Z materiálů ATH a MDH samotných nevznikají v případě požáru ani toxické, ani korozivní plyny. U hotového výrobku rozhodují všechny složky receptury o tom, zda je celkově považován za bezhalogenový.
K tomu je třeba dodat, že ATH a MDH jsou ekologicky neutrální. I zbytky oxidů kovů, které v produktu po požáru zůstávají, jsou neškodné.
Účinek vychází z vody, která je v krystalu obou hydroxidů vázána a tvoří přibližně třetinu jejich hmotnosti. Při teplotách nad cca 200 °C uvolňuje ATH tuto vodu, MDH při teplotách nad cca 300 °C. Jelikož rozklad probíhá endotermicky, odebírá požáru teplo a plast se tepelně rozkládá pomaleji. Vodní pára ředí hořlavé plyny a vytlačuje kyslík z oblasti hoření. Jako zbytky zůstávají oxidy kovů, které jako ochranná vrstva brání pronikání tepla a přístupu kyslíku.
Minerální retardéry hoření společnosti Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG jsou všechny bezhalogenové. Z materiálů ATH a MDH samotných nevznikají v případě požáru ani toxické, ani korozivní plyny. U hotového výrobku rozhodují všechny složky receptury o tom, zda je celkově považován za bezhalogenový.
K tomu je třeba dodat, že ATH a MDH jsou ekologicky neutrální. I zbytky oxidů kovů, které v produktu po požáru zůstávají, jsou neškodné.
Oblasti použití
Oblasti použití materiálů ATH a MDH sahají od kabelů až po kryty elektronických zařízení
Typické aplikace seřazené podle oblasti použití
| Oblast použití | Typické aplikace |
|---|---|
| Kabely a vedení | Energetické a instalační kabely, datové kabely, kabely pro automobilový průmysl |
| Stavební výrobky | Profily, stavební desky, kabelové kanály |
| Technické směsi | Kryty elektroniky, automobilové aplikace, výrobky z elastomerů |
Při extruzi bezhalogenového pláště kabelů na bázi EVA ovlivňují zpracovatelnost plněné taveniny mimo jiné stupeň plnění a povrchová úprava minerálu. Pro plnicí a plášťové směsi kabelů je určeno několik jemných typů ALFRIMAL® a ALFRIMAL® MG; jejich přiřazení je uvedeno v přehledu typů v části Produktové řady.
Ve stavebních výrobcích, jako jsou profily, stavební desky a kabelové kanály, a v technických výrobcích, jako jsou elektronické skříně a elastomerové výrobky, plní ATH a MDH stejnou funkci v oblasti požární ochrany. To, jakým způsobem se v těchto případech povrchová úprava projeví na zpracovatelnosti, závisí mimo jiné na použitém postupu a konkrétním použití.
Ve stavebních výrobcích, jako jsou profily, stavební desky a kabelové kanály, a v technických výrobcích, jako jsou elektronické skříně a elastomerové výrobky, plní ATH a MDH stejnou funkci v oblasti požární ochrany. To, jakým způsobem se v těchto případech povrchová úprava projeví na zpracovatelnosti, závisí mimo jiné na použitém postupu a konkrétním použití.
Úprava povrchu
Hydrofobní povlak může změnit tekutost hmot s vysokým obsahem plniva
Modifikace povrchu ATH a MDH a jejich vliv na zpracování
ATH a MDH jsou zároveň plnivem i retardérem hoření: mohou do receptury vnést objem, ovlivnit tuhost a povrch a zároveň plní funkci protipožární ochrany. Jelikož jejich účinek závisí na použitém množství, jsou obvyklé vysoké plnicí podíly. S rostoucím obsahem plniva se zvyšuje viskozita a hustota; zvyšuje se také tuhost hmoty během zpracování. Jemnější typy zvětšují měrný povrch a zesilují nárůst viskozity, hrubší frakce se hustěji spojují a usnadňují zpracování, ale snižují kvalitu povrchu. Povrchově modifikované, jemnější typy mohou zlepšit smáčení polymerem a umožnit vyšší obsahy při zachování stejné zpracovatelnosti. Společnost Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG vám ráda poradí při testování receptur. Společně s vámi vyjasníme, zda je pro vaši aplikaci vhodný potažený nebo nepotažený typ a jaká je vhodná jemnost.
Neošetřený ATH a MDH mají hydrofilní povrch, který nepolární plasty zpravidla smáčí hůře. Hydrofobní povlak může zlepšit smáčení a dispergovatelnost v plastu, takže je možné dosáhnout vyššího obsahu v receptuře. To, do jaké míry se to projeví na viskozitě, závisí mimo jiné na konkrétním použití.
Neošetřený ATH a MDH mají hydrofilní povrch, který nepolární plasty zpravidla smáčí hůře. Hydrofobní povlak může zlepšit smáčení a dispergovatelnost v plastu, takže je možné dosáhnout vyššího obsahu v receptuře. To, do jaké míry se to projeví na viskozitě, závisí mimo jiné na konkrétním použití.
| Reologický parametr | Neléčená ATH nebo MDH | Hydrofobizovaný ATH nebo MDH |
|---|---|---|
| Vzájemné působení částic | silná přitažlivost mezi částicemi prostřednictvím vodíkových můstků | sterická překážka, nízká aglomerace |
| Viskozita při vysokém stupni naplnění | velmi vysoká, strukturálně viskózní až pastovitá | mírné a kontrolovatelné, přibližně newtonovské až mírně strukturálně viskózní proudění |
| mez kluzu | výrazné, k proudění jsou zapotřebí vysoké smykové síly | mírné až žádné |
| Maximální úroveň naplnění | nízká, kritické objemové koncentrace pigmentu se dosáhne rychle | vyšší |
Tabulka ukazuje trendy. To, jak výrazně se projeví, závisí mimo jiné na vašem použití a složení přípravku.
Při extruzi materiálů EVA, PE a PP
U termoplastů, jako jsou EVA, PE a PP, může povlak snížit viskozitu taveniny. Při extruzi bezhalogenového pláště kabelů na bázi EVA může dojít ke snížení tlaku v trysce a k zabránění roztržení taveniny, které se na povrchu pláště projevuje jako tzv. „shark-skin“. Zároveň je možné dosáhnout vyšších průtoků při nižších teplotách zpracování.
V oblasti barev a laků
U barev a laků může tento povlak účinně zabránit tvorbě silně tixotropních struktur. Pomocí hydrofobizovaného ATH nebo MDH lze připravit systémy s vysokým obsahem pevných látek (High-Solid), které i přes vysoký obsah plniv zůstávají vhodné pro stříkání, nanášení válečkem i štětcem. V nádobě se navíc může zlepšit stabilita proti usazování.
V izolačních materiálech z polyuretanové pěny
U polyuretanových pěn se plnivo suspenduje v kapalných reaktivních složkách, jako jsou polyoly, a musí být v nich rovnoměrně rozptýleno. Pokud viskozita suspenze zůstane nízká, lze ji v míchací hlavě dávkovat v jemně rozptýleném stavu. To může přispět k rovnoměrné buněčné struktuře a ke konstantním izolačním vlastnostem hotové pěny.
V pastovitých těsnicích hmotách
Pastovité těsnicí hmoty mohou díky funkcionalizaci povrchu minerálních částic získat regulovatelnou základní viskozitu. Reologická aditiva lze pak dávkovat přesněji, takže je možné nastavit stabilitu ve stavebních nebo automobilových spárách nezávisle na obsahu retardérů hoření.
Ve strukturálních a tavných lepidlech
U strukturálních a tavných lepidel může povlak zabránit předčasnému slepení při spojování. Pokud se zachová viskoelastické tokové chování, lze dosáhnout tenkých lepicích mezer bez aglomerátů a vysokých adhezních sil.
Vyžádat si technické doporučení k produktu
Sdělte nám, k čemu budete produkt používat - ověříme, která kvalita a produktová řada z našeho portfolia je pro vás nejvhodnější, a budeme vás provázet procesem prvního vzorkování.
Výběr
Který typ je vhodný pro vaši aplikaci, ukáže produkt v cílovém systému
Stručný přehled výběru pro typy s povrchovou úpravou a bez ní
To, zda je vhodnou základnou ATH nebo MDH, závisí mimo jiné na procesním okně, dosažitelné míře naplnění a optických a mechanických požadavcích na výrobek. Srovnání obou materiálů a kritéria pro výběr základu účinné látky najdete na stránce věnované rozdílu mezi ATH a MDH. Zpomalovač hoření poskytuje princip účinku, požární chování však vzniká až ve vzájemném působení s matricí, stupněm plnění a geometrií výrobku. Posuzování se proto provádí na výrobku v cílovém systému. U kabelových plášťů na bázi EVA teprve zkouška s vaší směsí ukáže, zda potažený typ usnadňuje extruzi a splňuje požadovanou zkoušku požární odolnosti.
Produktové řady
Povlakované typy jsou k dispozici v obou řadách ALFRIMAL®
Přiřazení základu účinné látky a povrchové úpravy
ALFRIMAL® je naše řada produktů na bázi hydroxidu hlinitého. V rámci této řady se liší mimo jiné povrchová úprava. Mezi povlakované typy patří ALFRIMAL® 549 XS HS se speciálním hydrofobním povlakem. Tento sněžně bílý, bezhalogenový ATH dokáže snížit viskozitu a je určen pro povrchy z minerálních materiálů odolné vůči médiím.
ALFRIMAL® MG je založen na hydroxidu hořečnatém a je k dispozici s hydrofobní povrchovou úpravou i bez ní. Tato řada je vhodná pro zpracovatelské teploty, při nichž by ATH již odštěpoval vodu. Typy a zrnitosti jsou uvedeny na stránce produktu ALFRIMAL® MG s povrchovou úpravou i bez ní.
ALFRIMAL® MG je založen na hydroxidu hořečnatém a je k dispozici s hydrofobní povrchovou úpravou i bez ní. Tato řada je vhodná pro zpracovatelské teploty, při nichž by ATH již odštěpoval vodu. Typy a zrnitosti jsou uvedeny na stránce produktu ALFRIMAL® MG s povrchovou úpravou i bez ní.
Přehled typů ALFRIMAL®
| Skupina typů | Typy | Střední velikost zrn d₅₀ | Stupeň bělosti Ry | Předpokládané oblasti použití |
|---|---|---|---|---|
| ALFRIMAL® Finest | 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Plniva a plášťové směsi pro kabely, gumové výrobky, elastomerové pěny a materiály typu „Solid Surface“ v kombinaci s dalšími typy ATH |
| ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 104 HS, 106 HS | 4 µm, 2 µm | bílá, bez údaje o obsahu ryže | Plniva a speciální plášťové směsi pro kabely, gumové výrobky, elastomerové pěny a duroplasty |
| ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 506 P, 509 P | 1,4 µm, 1,3 µm | 98, 97 | Plniva a plášťové směsi pro kabely, gumové výrobky, elastomerové pěny |
| ALFRIMAL® 440 S až 449 S | 440 S, 443, 444 S, 446, 447 S, 448, 449, 449 S | 6 až 18 µm | 94 až 97 | Plasty, guma, pryskyřice pro pěny, izolační materiály, těsnicí hmoty a nátěry, barvy a laky, značení podlah a vozovek, pryskyřice pro zapuštěnou montáž |
| ALFRIMAL® XS | 547 XS, 549 XS, 549 XS HS | 15 µm, 20 µm, 20 µm | 97, 96, 96 | Solid Surface pro obklady stěn, police, pracovní desky, obklady radiátorů a okenní parapety |
| ALFRIMAL® MG | MG 2, MG-H 2, MG 4, MG-H 4, MG 8 | 2 µm, 2 µm, 4 µm, 4 µm, 8 µm | 94, 94, 93, 93, 95 | Směsi pro pláště kabelů, elastomery a TPE, izolační plasty pro bílé výrobky, střešní membrány |
Hodnoty d₅₀ a stupeň bělosti jsou průměrné hodnoty bez právní závaznosti; uvedené oblasti použití nejsou vyčerpávající.
Další typy ATH, jako jsou ALFRIMAL® 501 X, 802 a 849 S, najdete na stránce věnované produktům „Hydroxid hlinitý - retardéry hoření“, typy MDH pak na stránce věnované produktům „Hydroxid hořečnatý - retardéry hoření“. Který typ je vhodný pro vaši recepturu, nelze určit pouze z tabulky, protože každá receptura je jiná.
Technické poradenství
Pomáháme vám s testováním látek ATH a MDH ve vašem receptuře
Technické poradenství a vzorky pro vaše testy
V rámci technického poradenství nám prosím stručně popište matici, způsob zpracování a požadované parametry. Na základě toho společně vybereme vhodné typy a poskytneme vám vzorky pro vaše vlastní testy. V případě kabelového pláště na bázi EVA patří mezi tyto údaje mimo jiné dosud používané plnivo, teploty v extrudéru a požadovaná zkouška požární odolnosti. Kromě našich typů přicházejí v úvahu také řešení na míru (Tailormade Solutions). Zkoušky s vaší recepturou probíhají ve vaší laboratoři, a to v koordinaci s naší laboratoří, kde tyto typy sami testujeme.
Poradenství od odborníka
Spolehlivý servis
Stačí nám poslat zprávu a v nejkratší možné době vám poskytneme odborné poradenství.
- Stačí krátká zpráva
- Okamžitá odpověď e-mailem nebo telefonicky
- Užitečná a odborná podpora
Adresa
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Německo
Často kladené otázky týkající se extruze a vývoje receptur
Rádi se vám ozveme.
Poptávkový formulář