ATH- és MDH-alapú égésgátlók
Az alumínium-hidroxid (ATH) és a magnézium-hidroxid (MDH) alapú égésgátlók hő hatására leválasztják a kristályokban kötött vizet, és a folyamat kezdetét jelző hőmérséklet különbözteti meg a két anyagot. Ezért minden kiválasztásnál az a kérdés áll az első helyen, hogy a feldolgozási folyamat milyen hőmérsékletet ér el. Ha a folyamat - mint például a PP esetében - olyan hőmérsékletet ér el, amelyen az ATH már vizet bocsátana ki, akkor az MDH jöhet szóba.
Besorolás
Az ATH vagy az MDH besorolása égésgátló anyagként
Alumínium-hidroxid és magnézium-hidroxid az Alpha Calcit termékpalettájában
Az Alpha Calcit égésgátló anyagai két ásványi hidroxidon alapulnak: az Al(OH)₃ képletű alumínium-hidroxidon és a Mg(OH)₂ képletű magnézium-hidroxidon. Az ATH és MDH rövidítések az alumínium-trihidroxid és a magnézium-dihidroxid elnevezésekből származnak. Az ALFRIMAL® márkanév alatt az ATH-t, az ALFRIMAL® MG márkanév alatt pedig az MDH-t forgalmazzuk. Mindkét hatóanyag fizikai úton fejti ki hatását: vizet bocsát ki, amint az anyag egy bizonyos hőmérsékletet túllép.
Az Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG alumínium-hidroxidja és magnézium-hidroxidja nem tartalmaz halogént. A tűzvédelmi funkció mellett az ATH és az MDH töltőanyagként térfogatot adnak a receptúrához, valamint befolyásolják a merevséget és a felületet. Mindkét termékcsaládot több finomságban és felületi kivitelben forgalmazzuk.
Az Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG alumínium-hidroxidja és magnézium-hidroxidja nem tartalmaz halogént. A tűzvédelmi funkció mellett az ATH és az MDH töltőanyagként térfogatot adnak a receptúrához, valamint befolyásolják a merevséget és a felületet. Mindkét termékcsaládot több finomságban és felületi kivitelben forgalmazzuk.
Hatásmechanizmus
Milyen hőmérsékleten bocsátanak ki vizet az ATH és az MDH tűz esetén?
A tűz lefolyásának három fázisa két különböző bomlási hőmérsékleten
Mindkét hidroxid kristályrácsában vizet tartalmaz, amely tömegük körülbelül egyharmadát teszi ki. Az alumínium-hidroxid kb. 200 °C-tól kezd el leválasztani ezt a vizet; a magnézium-hidroxid kb. 300 °C-ig megtartja, és csak ettől a hőmérséklettől kezdve adja le. Az, hogy mikor szabadul fel a kristályhoz kötött víz, attól függ, hogy az anyag milyen hőmérsékleti tartományban található. Az ALFRIMAL® és az ALFRIMAL® MG bomlási tartománya szűk, vagyis a vizet egy keskeny hőmérsékleti tartományon belül bocsátják ki.
A tűz esetén bekövetkező események három szakaszra oszthatók. Az ezekben lejátszódó fizikai folyamatok függetlenül zajlanak attól, hogy az ATH-t vagy az MDH-t milyen alkalmazásban használják.
Fűtés a bomlási hőmérsékletig
Amíg az anyag hőmérséklete az adott hidroxid bomlási hőmérséklete alatt marad, a víz a kristályban kötött állapotban marad. Ugyanez a küszöbérték már a termék gyártása során is érvényes. Például a PP-feldolgozás során az ATH már a termék elkészülte előtt elveszítené a vizet; az MDH esetében ez a küszöbérték magasabb.
Bomlás víz kibocsátásával
Ha a tűz eléri a bomlási hőmérsékletet, a hidroxid leválasztja a vizet. Ez a bomlás energiát fogyaszt, így hőt von el a tűztől, és lassítja a termikus bomlást. A keletkező vízgőz csökkenti az éghető gázok koncentrációját, és kiszorítja az oxigént a tűzterületről.
Az oxidmaradék mint gátló réteg
A víz elpárolgása után fémoxidok maradnak vissza. Ezek a felületen egy réteget képeznek, amely gátolja a hő behatolását az alatta lévő anyagba, valamint az oxigén bejutását.
Anyag-összehasonlítás
Mi különbözteti meg az alumínium-hidroxidot a magnézium-hidroxidtól?
Mindkét hatóanyag-alap jellemzőinek soronkénti felsorolása
| Tulajdonság | Alumínium-hidroxid (ATH) | Magnézium-hidroxid (MDH) |
|---|---|---|
| Kémiai képlet | Al(OH)₃ | Mg(OH)₂ |
| Márka az Alpha Calcitnál | ALFRIMAL® | ALFRIMAL® MG |
| A vízellátás megkezdése | kb. 200 °C-tól | kb. 300 °C-tól |
| Kötött víz | a tömeg körülbelül egyharmada | a tömeg körülbelül egyharmada |
| Hőstabilitás | kb. 200 °C-ig | magasabb, mint az ATH-nál |
| Felületi karakter | amfoter | lúgos |
| Viszkozitás és folyási viselkedés | az összetételtől és a felhasználástól függően | az összetételtől és a felhasználástól függően |
| Tűzgázok és füst | halogénmentes, nem keletkeznek mérgező gázok | halogénmentes, nem keletkeznek mérgező gázok |
| Átlagos szemcseméret d₅₀ | 1,3-20 µm, típustól függően | 2-8 µm, típustól függően |
| Ry fehérségi fok | 94-98, típustól függően | 93-95, típustól függően |
| Változatok | Különböző szemcseméretű és felületkezelésű típusok, köztük két kicsapott típus | hidrofób felületi bevonattal és anélkül, valamint különböző szemcseméretekkel |
A d₅₀ és a fehérségi fok átlagértékek, amelyek nem minősülnek jogilag kötelező érvényűnek.
A két anyag közötti választásnál általában a vízleadási érték szolgál kiindulási pontként, mivel ez mutatja, hogy a égésgátló szer kibírja-e a feldolgozás során fellépő hőmérsékleteket. Például PP-feldolgozás esetén ez az MDH mellett szól. Ezt követően a felületi tulajdonságok is szerepet játszhatnak abban, hogy az adalékanyagok hogyan hatnak a receptúrában, valamint hogyan alakul a viszkozitás és az áramlási viselkedés; ez azonban csak a nyersanyagokkal végzett kísérletek során derül ki.
Az ALFRIMAL® típusok összehasonlítása: bevonatos és bevonat nélküli változatok
| Kivitelezés | Típusok | Átlagos szemcseméret d₅₀ | Ry fehérségi fok | Jellemzők |
|---|---|---|---|---|
| tetszik | ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 1,4 µm, illetve 1,3 µm | 98, illetve 97 | Rendkívül finom szemcsés; égésgátló és füstcsökkentő hatású, anélkül, hogy befolyásolná a termék színét, felületét vagy tapintását |
| bevonat nélküli, nagyon finom | ALFRIMAL® 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Alternatívája a finoman őrölt ATH-nak; széles körű alkalmazási terület |
| hidrofób felületkezeléssel ellátott | ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 4 µm, illetve 2 µm | fehér, Ry-jelölés nélkül | Vízlepergető felület; olyan készítményekhez, amelyeknél a mátrixszal való hidrofób kölcsönhatásokra van szükség |
Mindhárom változat kábelkeverékekhez, gumitermékekhez és elasztomerhabokhoz készült. Ezek közül a kicsapott típusok rendelkeznek a legkisebb átlagos szemcsemérettel. A felületkezelt típusok akkor jöhetnek szóba, ha az ásványi anyagot egy inkább nem poláros összetételben jobban meg kell nedvesíteni. A Solid Surface alkalmazásban a nagyon finom, bevonat nélküli típusok emellett más ATH-típusokkal együtt is felhasználhatók. Hogy melyik változat illik az Ön keverékéhez, azt a mintákkal végzett közös kísérlet fogja megmutatni.
Alkalmazás
Mikor jöhet szóba az ATH-val vagy MDH-val készült, halogénmentes égésgátló anyag?
A felhasználás és a megcélzott tűzvédelmi osztály, mint kiindulási pont
Az, hogy termékéhez halogénmentes ásványi égésgátlóra van-e szükség, vagy elegendő-e egy ásványi töltőanyag, többek között a felhasználási területtől és az elérni kívánt tűzvédelmi osztálytól függ. A különböző alkalmazások tűz esetén eltérően viselkednek, és bizonyos körülmények között különböző tűzvédelmi osztályokba is tartozhatnak; például a műanyag könnyebben gyullad, mint a vakolat. A magasabb tűzvédelmi osztályok elérése érdekében olyan égésgátló anyagokat kell beépíteni a receptúrába, mint az ATH vagy az MDH.
Egy műszaki konzultáció keretében kiderülhet, hogy az Ön alkalmazásához is megfelelő-e egy testreszabott megoldás.
Az ATH és az MDH előnyei a tűzvédelemben
Az ATH és az MDH egyik előnye a halogénmentes összetételükben rejlik. Tűz esetén magából a égésgátló anyagból nem szabadulnak fel halogénhidrogének. Tűz esetén nem keletkeznek mérgező vagy maró hatású gázok.
Ezenkívül mindkét anyag jelentősen csökkentheti a füstképződést. Az ATH és az MDH környezetbarát anyagok, és a tűz után visszamaradó oxidréteg is ártalmatlan.
Mit jelent a töltöttségi fok az Ön receptje szempontjából?
Mindkét hidroxid hatása a mennyiségtől függ, ezért általában magas a töltési arány. Az, hogy a receptúrában milyen magasnak kell lennie a töltési aránynak, többek között a felhasználási céltól, a tűzvédelmi vizsgálat során elvárt eredménytől, a kívánt feldolgozhatóságtól, valamint a végtermék kívánt felületi tulajdonságaitól függ. Általános töltési aránytartományt nem adunk meg, mivel a lehetséges töltési arány az Ön receptjétől függ. A töltési arány növekedésével nő a viszkozitás és a sűrűség, és a massza feldolgozás során nehezebben kezelhetővé válik. Hogy egy magasabb arány hogyan hat a folyamatára, azt ezért csak a mintákkal végzett kísérletek mutatják meg, amelyeket Önnel egyeztetünk.
Olyan helyzetek, amikor az ATH alkalmazása indokolt
Ha a feldolgozás hőmérséklete az alumínium-hidroxid vízleválasztási hőmérsékleti tartomány alatt marad, akkor az ATH hatóanyag-alapként használható. Elsősorban a kábel-, gumi- és hőre lágyuló műanyag-iparban alkalmazzák. Az ATH égésgátló hatást fejt ki anélkül, hogy befolyásolná a termék színét, felületét vagy tapadását. Az ALFRIMAL® termékcsaládon belül a nagyon finom típusokat elsősorban kábelkeverékekhez, a durvábbakat pedig többek között gyantákhoz, festékekhez, bevonatokhoz és ásványi alapú anyagokhoz szánják. Az ALFRIMAL® típusok hatása a pH-értéktől független. Hogy az ATH hogyan hat együtt a receptúrájában szereplő adalékanyagokkal, azt kísérletek során közösen tisztázzuk Önnel.
Olyan helyzetek, amikor az MDH alkalmazása indokolt
A PP-feldolgozás az MDH tipikus példája, mivel az ATH ott már elkezdene vizet leválasztani, míg az ALFRIMAL® MG csak kb. 300 °C-tól szabadítja fel a vizet. Az ALFRIMAL® MG-t többek között kábelburkolatokhoz, elasztomerekhez és TPE-hez, fehér termékekhez szánt szigetelő műanyagokhoz, valamint tetőfedő fóliákhoz tervezték. Az Ön alkalmazása alapján döntjük el, hogy a hidrofób bevonattal ellátott vagy anélküli változat a megfelelő.
Kiválasztás
Az ATH és az MDH közötti választás kritériumai
Az előszűrést szűkítő paraméterek
Az a égésgátló anyag, amelynek vízkibocsátása a feldolgozási hőmérséklet alatt megkezdődik, már a termék elkészülte előtt elveszíti hatását. Ez a feldolgozási folyamat során is selejthez vagy hibás felülethez vezethet. Ezért először ellenőrizze, hogy a keverőben vagy az extruderen belül milyen hőmérsékletet ér el a folyamat; például a PP-feldolgozás esetében ez az ellenőrzés az MDH-érték meghatározásához vezet. A táblázat többi sora segít meghatározni, hogy a kiválasztott hatóanyag-alapból melyik típus illeszkedhet az Ön receptjéhez.
| Parameter | Műszaki jelentőség | Következmény a válogatásra nézve |
|---|---|---|
| A folyamat feldolgozási hőmérséklete | A bomlási hőmérséklet felett a vízleválasztódás már a keverőben vagy az extruderen belül megkezdődik | Meghatározza az ATH és az MDH közötti előválogatást |
| Hatóanyag-alap | Meghatározza, hogy melyik hőmérséklettől kezdve szabadul fel a víz | ATH kb. 200 °C-tól, MDH kb. 300 °C-tól |
| Felületi karakter | ATH amfoter, MDH lúgos; befolyásolja az adalékanyagokkal való kölcsönhatást | A receptúrában szereplő adalékanyagok felvétele az előválogatásba |
| Szemcseméret-eloszlás | Többek között befolyásolja a diszpergálást, a felületi minőséget és az elérhető töltési fokot | A finomabb típusok egyenletesebb felületeket biztosítanak nagyobb viszkozitás-növekedés mellett, a durvább típusok pedig nagyobb terheléshez alkalmasak |
| Felületkezelés | A kezeletlen felületek hidrofilek, a bevonattal ellátottak pedig hidrofóbak | A hidrofób bevonat javíthatja a diszpergálhatóságot és nagyobb töltőanyag-tartalmat tesz lehetővé; a hatás az alkalmazástól függ |
| Töltöttségi szint | Az ásványi hatás a mennyiségtől, valamint az adott készítmény vagy alkalmazás töltöttségi fokától függ | A magasság többek között a felhasználási területtől, a vizsgálati eredményektől, a feldolgozhatóságtól és a felületi tulajdonságoktól függ |
| Kötőanyagok és egyéb összetevők | Befolyásolja, hogy a végtermékben a égésgátló szer mikor és hogyan fejti ki hatását | Értékelés a laboratóriumuk és az Alpha Calcit laboratóriuma közötti együttműködésről |
A felsorolás nem teljes; további befolyásoló tényezők az Ön receptjéből és az alkalmazás módjából adódnak.
Hidrofób bevonat a Solid Surface példáján
A Solid Surface - azaz a munkalapokhoz, falburkolatokhoz, polcokhoz vagy ablakpárkányokhoz használt ásványi anyagok - jól szemlélteti, mire képes az ATH hidrofób bevonata. Egy speciális bevonat csökkentheti a töltött gyantamassza viszkozitását, és hozzájárulhat a közegekkel szemben ellenálló, szennyeződést taszító felületek kialakításához. Mivel emellett javíthatja a diszpergálhatóságot is, a massza bizonyos körülmények között nagyobb töltési arány mellett is felhasználható. Hogy melyik típus és milyen finomság jöhet szóba, arra nem lehet általános választ adni, mivel minden recept más és más.
Műszaki tanácsadás
Az ATH és az MDH közötti döntés a műszaki tanácsadás során
Milyen adatokra van szükségünk az előválogatáshoz
A műszaki tanácsadáshoz többek között szükségünk van az Ön alkalmazására, a legmagasabb hőmérsékletet elérő feldolgozási eljárás nagyjából ismert leírására, az eddig használt töltőanyagra, a szükséges tűzvédelmi vizsgálatra, valamint a színre, felületre és sűrűségre vonatkozó követelményeire. Ezen adatok alapján Önnel közösen meghatározzuk a hatóanyag-alapot, és összeállítjuk az alkalmas ALFRIMAL®-típusok egyedi válogatását, vagy megvizsgáljuk, hogy célszerű-e az Ön alkalmazásához igazított megoldás. Ehhez mintákat küldünk Önnek, amelyeket saját receptúrájában kipróbálhat. Ha az Ön alkalmazása szempontjából célszerű, úgy állítjuk össze a mintákat, hogy egymás mellett tesztelhesse a bevonatos és a bevonat nélküli változatot.
Kapcsolat: Értékesítési osztály · Telefon: +49 2236 8914-0 · E-mail: sales@alpha-calcit.de
Termékcsaládok
ALFRIMAL® az ATH-hoz, ALFRIMAL® MG az MDH-hoz
Melyik vonal tartozik melyik hatóanyag-alaphoz
Az ALFRIMAL® az alumínium-hidroxid-alapú égésgátló anyagainkat foglalja magában. A típusok többek között a szemcseméret és a felületkezelés tekintetében különböznek egymástól. A durvább típusok közé tartoznak azok, amelyek optimális szemcseméret-eloszlással rendelkeznek, és amelyek magas töltési fokot, valamint a nagy töltöttségű rendszerek jobb feldolgozhatóságát teszik lehetővé. Az áttekintést az „ALFRIMAL® alumínium-hidroxid-alapú típusok” menüpont alatt találja.
Az ALFRIMAL® MG a magnézium-hidroxid-alapú termékcsalád, amely hidrofób felületi bevonattal vagy anélkül is kapható. Akkor érdemes ezt választani, ha az Ön feldolgozási folyamata - például PP esetében - az ATH hőmérsékleti tartományán túl esik. A kivitelek és típusok az ALFRIMAL® MG alatt , a magnézium-hidroxid termékoldalon találhatók. Mindkét termékcsaládot ellenőrzött forrásokból állítjuk elő.
Szakértői tanácsadás
Megbízható szolgáltatás
Egyszerűen küldjön nekünk egy üzenetet, és a lehető legrövidebb időn belül szakszerű tanácsadást kap.
- Egy rövid üzenet is elég
- Azonnali visszajelzés e-mailben vagy telefonon
- Hasznos és szakszerű támogatás
Cím
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Németország
Gyakran feltett kérdések
Gyakori kérdések az ATH-val és az MDH-val kapcsolatban a receptúrafejlesztők részéről
További információk
Az ATH-val és az MDH-val kapcsolatos további oldalak
- ALFRIMAL®-típusok alumínium-hidroxid alapon · Az ALFRIMAL® termékcsalád típusáttekintése
- ALFRIMAL® MG a magnézium-hidroxid termékoldalon · Az ALFRIMAL® MG termékcsalád típusai és kivitelek
- Értékesítési kapcsolat · Kapcsolatfelvételi űrlap, telephelyek és értékesítési kapcsolat
Szívesen válaszolunk Önnek.
Érdeklődési űrlap