Flammehæmmere baseret på ATH og MDH
Flammehæmmere baseret på aluminiumhydroxid (ATH) og magnesiumhydroxid (MDH) afgiver krystalbundet vand under påvirkning af varme, og den temperatur, hvor dette begynder, adskiller de to stoffer. Derfor er det første spørgsmål ved ethvert valg, hvilken temperatur din forarbejdning når. Hvis processen, som ved PP, når temperaturer, hvor ATH allerede ville afgive vand, kommer MDH i betragtning.
Klassificering
Klassificere ATH eller MDH som flammehæmmende midler
Aluminiumhydroxid og magnesiumhydroxid i Alpha Calcits produktsortiment
Alpha Calcits flammehæmmere er baseret på to mineralske hydroxider, nemlig aluminiumhydroxid med formlen Al(OH)₃ og magnesiumhydroxid med formlen Mg(OH)₂. Forkortelserne ATH og MDH stammer fra betegnelserne aluminiumtrihydroxid og magnesiumdihydroxid. Under mærket ALFRIMAL® forhandler vi ATH, og under ALFRIMAL® MG forhandler vi MDH. Begge aktive stoffer virker på fysisk vis ved at afgive vand, så snart materialet overskrider en bestemt temperatur.
Aluminiumhydroxid og magnesiumhydroxid fra Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG indeholder ingen halogener. Ud over deres brandbeskyttende funktion kan ATH og MDH som fyldstof tilføre volumen til formuleringen og påvirke stivhed og overflade. Vi fører begge produktserier i flere finheder og overfladeudførelser.
Aluminiumhydroxid og magnesiumhydroxid fra Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG indeholder ingen halogener. Ud over deres brandbeskyttende funktion kan ATH og MDH som fyldstof tilføre volumen til formuleringen og påvirke stivhed og overflade. Vi fører begge produktserier i flere finheder og overfladeudførelser.
Virkningsprincip
Ved hvilken temperatur afgiver ATH og MDH vand under brand
Tre faser i brandforløbet ved to forskellige nedbrydningstemperaturer
Begge hydroxider indeholder vand i deres krystalgitter, hver især omkring en tredjedel af deres masse. Aluminiumhydroxid begynder at afgive dette vand ved ca. 200 °C; magnesiumhydroxid holder på det indtil ca. 300 °C og afgiver det først derfra. Det er det temperaturinterval, som materialet befinder sig i, der bestemmer, hvornår det krystalbundne vand frigives. ALFRIMAL® og ALFRIMAL® MG har et snævert nedbrydningsinterval, hvilket betyder, at de afgiver deres vand inden for et smalt temperaturområde.
Forløbet i tilfælde af brand kan inddeles i tre faser. De fysiske processer heri forløber uafhængigt af, i hvilken anvendelse ATH eller MDH anvendes.
Opvarmning til nedbrydningstemperaturen
Så længe temperaturen i materialet forbliver under det pågældende hydroxids nedbrydningstemperatur, forbliver vandet bundet i krystallen. Den samme tærskel gælder allerede under fremstillingen af jeres produkt. Ved forarbejdning af PP vil ATH for eksempel miste vand, allerede før produktet er færdigt; for MDH ligger tærsklen højere.
Nedbrydning med frigivelse af vand
Hvis branden overskrider nedbrydningstemperaturen, afgiver hydroxidet sit vand. Denne nedbrydning forbruger energi, hvilket fjerner varme fra branden og bremser den termiske nedbrydning. Den dannede vanddamp sænker koncentrationen af brændbare gasser og fortrænger ilt fra brandområdet.
Oxidrest som barriere
Når vandet er fordampet, tilbagebliver der metaloxider. De danner et lag på overfladen, som hindrer varmetilførslen til det underliggende materiale og iltens indtrængning.
Stoffsammenligning
Hvad der adskiller aluminiumhydroxid fra magnesiumhydroxid
Dokumenterede egenskaber for begge aktive stoffer, linje for linje
| Egenskab | Aluminiumhydroxid (ATH) | Magnesiumhydroxid (MDH) |
|---|---|---|
| Kemisk formel | Al(OH)₃ | Mg(OH)₂ |
| Mærke hos Alpha Calcit | ALFRIMAL® | ALFRIMAL® MG |
| Start på vandforsyningen | fra ca. 200 °C | fra ca. 300 °C |
| Bundet vand | omkring en tredjedel af massen | omkring en tredjedel af massen |
| Termisk stabilitet | op til ca. 200 °C | højere end ved ATH |
| Overfladekarakter | amfoter | basisk |
| Viskositet og flydeegenskaber | afhængigt af sammensætning og anvendelse | afhængigt af sammensætning og anvendelse |
| Brandgasser og røg | halogenfri, der dannes ingen giftige gasser | halogenfri, der dannes ingen giftige gasser |
| Gennemsnitlig kornstørrelse d₅₀ | 1,3 til 20 µm, afhængigt af typen | 2 til 8 µm, afhængigt af typen |
| Hvidhedsgrad Ry | 94 til 98, afhængigt af typen | 93 til 95, afhængigt af typen |
| Udførelser | Typer med forskellig kornstørrelse og overfladebehandling, herunder to udfældede typer | med og uden hydrofob overfladebelægning og forskellige kornstørrelser |
d₅₀ og hvidhed er gennemsnitsværdier, der ikke er juridisk bindende.
Når man skal vælge mellem de to materialer, er vandafgivelseslinjen som regel udgangspunktet, fordi den viser, om flammehæmmeren kan modstå temperaturerne i din forarbejdningsproces. Ved forarbejdning af PP taler dette for eksempel for MDH. Derefter kan overfladekarakteren være med til at afgøre, hvordan tilsætningsstoffer i din opskrift virker, og hvordan viskositeten og flydeegenskaberne udvikler sig; dette viser sig først i forsøg med dine råvarer.
Sammenligning af fældede, belagte og ubelagte ALFRIMAL®-typer
| Udførelse | Typer | Gennemsnitlig kornstørrelse d₅₀ | Hvidhedsgrad Ry | Funktioner |
|---|---|---|---|---|
| kan lide | ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 1,4 µm henholdsvis 1,3 µm | 98 henholdsvis 97 | Meget finpartiklet; flammehæmmende og røgreducerende, uden at påvirke produktets farve, overflade eller fornemmelse |
| ubelagt, meget fin | ALFRIMAL® 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Alternativ til fint formalet ATH; bredt anvendelsesområde |
| hydrofobt overfladebehandlet | ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 4 µm henholdsvis 2 µm | hvid, uden angivelse af Ry | Vandafvisende overflade; til formuleringer, hvor der er behov for hydrofobe interaktioner med matricen |
Alle tre varianter er beregnet til kabelblandinger, gummiprodukter og elastomerskum. Blandt disse har de udfældede typer den mindste gennemsnitlige kornstørrelse. Overfladebehandlede typer kan være velegnede, hvis mineralet skal befugtes bedre i en mere upolær sammensætning. I Solid Surface kan de meget fine, ubelagte typer desuden anvendes sammen med andre ATH-typer. Hvilken type der passer til netop Deres blanding, viser en fælles test med prøver.
Anvendelse
Hvornår er halogenfri flammehæmning med ATH eller MDH en mulighed?
Anvendelse og den tilsigtede brandklasse som udgangspunkt
Om dit produkt har brug for halogenfri mineralsk flammehæmmer, eller om et mineralsk fyldstof er tilstrækkeligt, afhænger blandt andet af anvendelsen og den brandklasse, du ønsker at opnå. Forskellige anvendelser opfører sig forskelligt i tilfælde af brand og kan under visse omstændigheder også være underlagt forskellige brandbeskyttelsesklasser; plast brænder for eksempel lettere end puds. For at opnå højere brandbeskyttelsesklasser bør der indarbejdes flammehæmmere som ATH eller MDH i sammensætningen.
Om en skræddersyet løsning også vil fungere til netop din anvendelse, kan afklares ved en teknisk rådgivning.
Fordele ved ATH og MDH inden for brandsikring
En fordel ved ATH og MDH er deres halogenfri sammensætning. Der frigives ingen halogenhydrider fra selve flammehæmmeren i tilfælde af brand. Der dannes ingen giftige eller ætsende gasser i tilfælde af brand.
Begge stoffer kan desuden reducere røgudviklingen betydeligt. ATH og MDH er miljøneutrale, og også det oxidlag, der bliver tilbage efter en brand, er ufarligt.
Hvad fyldningsgraden betyder for din opskrift
Virkningen af begge hydroxider afhænger af mængden, og høje fyldningsgrader er derfor normen. Hvor høj fyldningsgraden skal være i din opskrift, afhænger blandt andet af anvendelsen, det krævede resultat af brandbeskyttelsestesten, den ønskede bearbejdelighed og den overfladekvalitet, som dit slutprodukt skal have. Vi angiver ikke et generelt fyldningsgradsinterval, da den mulige fyldningsgrad afhænger af din opskrift. Med stigende fyldningsgrad øges viskositeten og densiteten, og massen bliver mere sej under forarbejdningen. Hvordan en højere andel påvirker din proces, viser derfor først en prøve med prøveemner, som vi aftaler med dig.
Situationer, hvor ATH er oplagt
Hvis din forarbejdning foregår under det temperaturområde, hvor aluminiumhydroxid afgiver sit vand, kan ATH anvendes som aktivt stof. Det bruges især i kabel-, gummi- og termoplastindustrien. ATH kan have en flammehæmmende virkning uden at påvirke produktets farve, overflade eller greb. Inden for ALFRIMAL®-serien er de meget fine typer primært beregnet til kabelblandinger, mens de grovere blandt andet anvendes til harpikser, farver, belægninger og mineralbaserede materialer. ALFRIMAL®-typerne virker uafhængigt af pH-værdien. Hvordan ATH interagerer med tilsætningsstofferne i din opskrift, afklarer vi sammen med dig gennem forsøg.
Situationer, hvor MDH er et oplagt valg
Forarbejdning af PP er et typisk eksempel på MDH, da ATH allerede ville afgive vand ved denne temperatur, mens ALFRIMAL® MG først frigiver vand ved ca. 300 °C. ALFRIMAL® MG er blandt andet beregnet til kabelkappe-blandinger, elastomerer og TPE, isoleringsplast til hvide produkter og tagmembraner. Vi afklarer ud fra din anvendelse, om en udførelse med eller uden hydrofob belægning er den rette.
Valg
Kriterier for valget mellem ATH og MDH
Parametre, der indsnævrer dit forvalg
Et flammehæmmende middel, hvor vandafsondringen begynder under forarbejdningstemperaturen, mister sin virkning, inden produktet er færdigt. Dette kan også føre til spild eller en defekt overflade under forarbejdningsprocessen. Kontroller derfor først, hvilken temperatur din proces når i blanderen eller ekstruderen; ved PP-forarbejdning fører denne kontrol f.eks. til MDH. De øvrige rækker i tabellen afgrænser, hvilken type inden for den valgte aktivstofbase der kunne passe til din opskrift.
| Parameter | Teknisk betydning | Konsekvens for udvælgelsen |
|---|---|---|
| Processens bearbejdningstemperatur | Over nedbrydningstemperaturen begynder vandafskillelsen allerede i blanderen eller ekstruderen | Bestemmer forhåndsudvælgelsen mellem ATH og MDH |
| Aktivstofgrundlag | Fastlægger, fra hvilken temperatur der frigives vand | ATH fra ca. 200 °C, MDH fra ca. 300 °C |
| Overfladekarakter | ATH amfoter, MDH basisk; påvirker interaktionen med tilsætningsstoffer | Medtag tilsætningsstoffer fra opskriften i forvalget |
| Kornstørrelsesfordeling | Påvirker blandt andet spredningen, overfladekvaliteten og den opnåelige fyldningsgrad | Feinere typer giver mere ensartede overflader ved en større stigning i viskositeten, mens grovere typer giver en højere belastning |
| Overfladebehandling | Ubehandlede overflader er hydrofile, mens overflader med belægning er hydrofobe | En hydrofob belægning kan forbedre spredbarheden og muliggøre en højere fyldningsgrad; effekten afhænger af anvendelsen |
| Fyldningsgrad | Den mineralske virkning afhænger af mængden og af fyldningsgraden i den pågældende sammensætning eller anvendelse | Tykkelsen afhænger blandt andet af anvendelsen, testresultatet, bearbejdeligheden og overfladekvaliteten |
| Bindemidler og andre ingredienser i blandingen | At påvirke, hvornår og hvordan flammehæmmeren virker i det færdige produkt | Vurdering af samarbejdet mellem dit laboratorium og Alpha Calcit-laboratoriet |
Listen er ikke udtømmende; yderligere faktorer afhænger af din opskrift og anvendelse.
Hydrofob belægning - eksemplet Solid Surface
Solid Surface, dvs. mineralbaserede materialer til bordplader, vægbeklædning, hylder eller vindueskarme, viser, hvad en hydrofob belægning fra ATH kan udrette. En specialbelægning kan her sænke viskositeten i den fyldte harpiksmasse og bidrage til mediebestandige, smudsafvisende overflader. Da den desuden kan forbedre dispergerbarheden, kan massen under visse omstændigheder fyldes med et højere fyldstofindhold. Hvilken type og finhed der er tale om, kan ikke besvares generelt, da hver opskrift er forskellig.
Teknisk rådgivning
Valget mellem ATH og MDH inden for teknisk rådgivning
Hvilke oplysninger har vi brug for til forudvælgelsen?
For at kunne yde teknisk rådgivning har vi blandt andet brug for oplysninger om Deres anvendelse, en grov beskrivelse af den forarbejdningsproces, hvor den højeste temperatur forekommer, det hidtil anvendte fyldstof, den krævede brandsikkerhedsprøvning samt Deres krav til farve, overflade og tæthed. Med disse oplysninger fastlægger vi sammen med Dem grundstoffet og sammensætter et individuelt udvalg af de relevante ALFRIMAL®-typer eller vurderer, om en løsning, der er tilpasset Deres anvendelse, er hensigtsmæssig. Til dette formål sender vi Dem prøver, som De kan afprøve i Deres egen opskrift. Hvis det er hensigtsmæssigt for Deres anvendelse, sammensætter vi prøverne, så De kan teste en belagt og en ubelagt udgave side om side.
Kontakt: Salg · Telefon +49 2236 8914-0 · E-mail sales@alpha-calcit.de
Produktlinjer
ALFRIMAL® til ATH, ALFRIMAL® MG til MDH
Hvilken serie hører til hvilken aktiv ingrediens
ALFRIMAL® omfatter vores flammehæmmere på basis af aluminiumhydroxid. Typerne adskiller sig blandt andet i kornstørrelse og overfladebehandling. Blandt de grovere typer findes der sådanne med optimeret kornstørrelsesfordeling, som kan muliggøre høje fyldningsgrader og bedre bearbejdelighed i systemer med højt fyldstofindhold. Du finder oversigten under ALFRIMAL®-typer på basis af aluminiumhydroxid.
ALFRIMAL® MG er en produktserie baseret på magnesiumhydroxid, med og uden hydrofob overfladebelægning. Den er velegnet, hvis din forarbejdning - f.eks. ved PP - ligger uden for ATH’s temperaturområde. Udførelser og typer findes under ALFRIMAL® MG på produktsiden for magnesiumhydroxid. Begge serier fremstilles af os ud fra kontrollerede kilder.
Rådgivning fra en specialist
Pålidelig service
Send os blot en besked, så får du kompetent rådgivning på kortest mulig tid.
- En kort besked er nok
- Øjeblikkelig tilbagemelding via e-mail eller telefon
- Hjælpsom og kompetent support
Adresse
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Tyskland
Ofte stillede spørgsmål
Hvad produktudviklere ofte spørger om ATH og MDH
Yderligere information
Yderligere sider om ATH og MDH
- ALFRIMAL®-typer på basis af aluminiumhydroxid · Oversigt over typerne i ALFRIMAL®-serien
- ALFRIMAL® MG på produktsiden for magnesiumhydroxid · Typer og udførelser i ALFRIMAL® MG-serien
- Kontakt til salgsafdelingen · Kontaktformular, kontaktoplysninger for afdelinger og kontakt til salgsafdelingen
Vi vender gerne tilbage til dig.
Forespørgselsformular