L'uso dei ritardanti di fiamma minerali
I ritardanti di fiamma minerali a base di idrossido di alluminio (ATH) o idrossido di magnesio (MDH) vengono solitamente aggiunti a una formulazione in percentuali elevate. La quantità massima tollerabile in una determinata applicazione dipende dal processo di lavorazione, ad esempio nell’estrusione di una guaina per cavi priva di alogeni a base di EVA. Un rivestimento superficiale idrofobo a base di ATH o MDH può influenzare la viscosità della massa caricata, e ciò in modi diversi a seconda del settore.
Perché si aggiungono ATH o MDH alle materie plastiche
I ritardanti di fiamma minerali rallentano l'innesco e la propagazione dell'incendio
Molte materie plastiche hanno una struttura di base costituita da idrocarburi e sono quindi facilmente infiammabili. L’ATH e l’MDH vengono aggiunti per ritardare l’insorgere dell’incendio e rallentarne la propagazione. Un prodotto così trattato contribuisce in misura minore alla propagazione di un incendio e può ridurre la quantità di calore rilasciata e la densità dei fumi. In questo modo, le vie di fuga e di soccorso possono rimanere utilizzabili più a lungo.
L'effetto deriva dall'acqua, che è legata nel cristallo di entrambi gli idrossidi e costituisce circa un terzo della loro massa. Al di sopra di circa 200 °C l’ATH rilascia quest’acqua, mentre l’MDH lo fa al di sopra di circa 300 °C. Poiché la decomposizione è endotermica, sottrae calore all’incendio e la plastica si decompone termicamente più lentamente. Il vapore d’acqua diluisce i gas infiammabili e respinge l’ossigeno dalla zona dell’incendio. Come residuo rimangono ossidi metallici che, fungendo da strato protettivo, ostacolano l’apporto di calore e l’ingresso di ossigeno.
I ritardanti di fiamma minerali della Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG sono tutti privi di alogeni. In caso di incendio, né l’ATH né l’MDH generano gas tossici o corrosivi. Per il prodotto finito, sono tutti i componenti della formulazione a determinare se esso possa essere considerato complessivamente privo di alogeni.
A ciò si aggiunge il fatto che l’ATH e l’MDH sono neutri dal punto di vista ambientale. Anche i residui di ossidi metallici che rimangono nel prodotto dopo un incendio sono innocui.
L'effetto deriva dall'acqua, che è legata nel cristallo di entrambi gli idrossidi e costituisce circa un terzo della loro massa. Al di sopra di circa 200 °C l’ATH rilascia quest’acqua, mentre l’MDH lo fa al di sopra di circa 300 °C. Poiché la decomposizione è endotermica, sottrae calore all’incendio e la plastica si decompone termicamente più lentamente. Il vapore d’acqua diluisce i gas infiammabili e respinge l’ossigeno dalla zona dell’incendio. Come residuo rimangono ossidi metallici che, fungendo da strato protettivo, ostacolano l’apporto di calore e l’ingresso di ossigeno.
I ritardanti di fiamma minerali della Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG sono tutti privi di alogeni. In caso di incendio, né l’ATH né l’MDH generano gas tossici o corrosivi. Per il prodotto finito, sono tutti i componenti della formulazione a determinare se esso possa essere considerato complessivamente privo di alogeni.
A ciò si aggiunge il fatto che l’ATH e l’MDH sono neutri dal punto di vista ambientale. Anche i residui di ossidi metallici che rimangono nel prodotto dopo un incendio sono innocui.
Campi di applicazione
I campi di applicazione di ATH e MDH spaziano dai cavi agli alloggiamenti per componenti elettronici
Applicazioni tipiche ordinate per settore di impiego
| Campo di applicazione | Applicazioni tipiche |
|---|---|
| Cavi e conduttori | Cavi elettrici e di installazione, cavi dati, cavi per il settore automobilistico |
| Prodotti per l'edilizia | Profili, pannelli da costruzione, canaline per cavi |
| Composti tecnici | Alloggiamenti per componenti elettronici, applicazioni nel settore automobilistico, articoli in elastomero |
Nell’estrusione di una guaina per cavi priva di alogeni a base di EVA, il grado di riempimento e il rivestimento superficiale del minerale, tra gli altri fattori, influenzano la lavorabilità della massa fusa caricata. Per le miscele di riempimento e di rivestimento dei cavi sono previsti diversi tipi di ALFRIMAL® a grana fine e ALFRIMAL® MG; la corrispondenza è indicata nella panoramica dei tipi nella sezione Linee di prodotti.
Nei prodotti per l’edilizia, quali profili, pannelli da costruzione e canaline per cavi, nonché nei prodotti tecnici, quali involucri per componenti elettronici e articoli in elastomero, l’ATH e l’MDH svolgono la stessa funzione di protezione antincendio. L’effetto di un rivestimento sulla lavorabilità in questi contesti dipende, tra l’altro, dal processo e dall’applicazione.
Nei prodotti per l’edilizia, quali profili, pannelli da costruzione e canaline per cavi, nonché nei prodotti tecnici, quali involucri per componenti elettronici e articoli in elastomero, l’ATH e l’MDH svolgono la stessa funzione di protezione antincendio. L’effetto di un rivestimento sulla lavorabilità in questi contesti dipende, tra l’altro, dal processo e dall’applicazione.
Modifica delle superfici
Un rivestimento idrofobo può modificare le proprietà reologiche delle masse altamente caricate
Modifica superficiale dell’ATH e dell’MDH e il loro effetto nella lavorazione
L’ATH e l’MDH sono allo stesso tempo riempitivi e ritardanti di fiamma: possono aumentare il volume nella formulazione, influenzare la rigidità e la superficie e, inoltre, svolgono la funzione di protezione antincendio. Poiché il loro effetto dipende dalla quantità impiegata, sono di norma utilizzati in elevate percentuali di riempimento. All’aumentare del grado di riempimento, aumentano anche la viscosità e la densità; aumenta inoltre la tenacità della massa durante il processo di lavorazione. I tipi più fini aumentano la superficie specifica e accentuano l’aumento della viscosità, mentre le frazioni più grossolane si compattano maggiormente e facilitano la lavorazione, ma riducono la qualità superficiale. I tipi più fini, con superficie modificata, possono migliorare la bagnabilità da parte del polimero e consentire carichi più elevati a parità di lavorabilità. Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG è lieta di fornirvi consulenza per i test sulle formulazioni. Insieme a voi chiariremo se per la vostra applicazione sia più indicato un tipo rivestito o non rivestito e quale grado di finezza sia più adatto.
L’ATH e l’MDH non trattati presentano una superficie idrofila che, di norma, bagna meno efficacemente le materie plastiche non polari. Un rivestimento idrofobo può migliorare la bagnabilità e la dispersibilità nella plastica, consentendo così una maggiore concentrazione nella formulazione. L’entità dell’effetto sulla viscosità dipende, tra l’altro, dall’applicazione.
L’ATH e l’MDH non trattati presentano una superficie idrofila che, di norma, bagna meno efficacemente le materie plastiche non polari. Un rivestimento idrofobo può migliorare la bagnabilità e la dispersibilità nella plastica, consentendo così una maggiore concentrazione nella formulazione. L’entità dell’effetto sulla viscosità dipende, tra l’altro, dall’applicazione.
| Parametro reologico | ATH o MDH non trattati | ATH o MDH idrofobizzato |
|---|---|---|
| Interazione tra le particelle | forte attrazione tra le particelle tramite ponti idrogeno | ostacolo sterico, bassa agglomerazione |
| Viscosità con elevato grado di riempimento | molto elevata, da viscosità strutturale a pastosa | scorrimento moderato e controllabile, da quasi newtoniano a leggermente viscoso strutturale |
| limite di snervamento | marcato; per farlo scorrere sono necessarie elevate forze di taglio | da minima a assente |
| Livello massimo di riempimento | bassa; la concentrazione volumetrica critica di pigmento viene raggiunta rapidamente | più alto |
La tabella mostra alcune tendenze. La loro evidenza dipende, tra l’altro, dall’applicazione e dalla formulazione.
Nell'estrusione di EVA, PE e PP
Nei termoplastici come l’EVA, il PE e il PP, il rivestimento può ridurre la viscosità del fuso. Nell’estrusione di una guaina per cavi priva di alogeni a base di EVA, ciò può ridurre la pressione dell’ugello e contrastare la rottura del fuso, che si manifesta sulla superficie della guaina sotto forma di “shark skin”. Allo stesso tempo, è possibile ottenere portate più elevate a temperature di lavorazione più basse.
Nel settore delle vernici e delle lacche
Nel caso di vernici e smalti, il rivestimento può contrastare la formazione di strutture fortemente tixotropiche. Con l’ATH o l’MDH idrofobizzati è possibile formulare sistemi ad alto contenuto di solidi che, nonostante l’elevato contenuto di riempitivi, mantengono la loro applicabilità a spruzzo, a rullo e a pennello. Inoltre, all’interno del contenitore può migliorare la stabilità alla sedimentazione.
Nei materiali isolanti in schiuma di poliuretano
Nel caso delle schiume poliuretaniche, il riempitivo viene sospeso nei componenti reattivi liquidi, come i polioli, e deve essere distribuito in modo omogeneo al loro interno. Se la viscosità della sospensione rimane bassa, è possibile dosarla in modo finemente distribuito nella testa di miscelazione. Ciò può contribuire a ottenere una struttura cellulare uniforme e proprietà isolanti costanti della schiuma finita.
Nei sigillanti pastosi
I sigillanti pastosi possono acquisire una viscosità di base controllabile grazie alla funzionalizzazione della superficie minerale. Gli additivi reologici possono quindi essere dosati con maggiore precisione, consentendo di regolare la stabilità nei giunti edili o automobilistici indipendentemente dal ritardante di fiamma.
Negli adesivi strutturali e termofusibili
Negli adesivi strutturali e termofusibili, il rivestimento può contrastare un incollaggio prematuro durante l'assemblaggio. Se si mantiene il comportamento viscoelastico, è possibile ottenere spazi di incollaggio sottili e privi di agglomerati, nonché elevate forze di adesione.
Richiedi una raccomandazione tecnica sul prodotto
Comunicateci la vostra applicazione: verificheremo quale sia la qualità e la famiglia di prodotti più adatte dal nostro portafoglio e vi assisteremo nella fase di campionatura iniziale.
Selezione
Il prodotto nel sistema di destinazione indica quale modello è adatto alla vostra applicazione
Sintesi delle opzioni disponibili per i modelli rivestiti e non rivestiti
La scelta della matrice più adatta, ATH o MDH, dipende, tra l’altro, dalla finestra di processo, dal grado di riempimento raggiungibile e dai requisiti ottici e meccanici del prodotto. Il confronto tra i due materiali e i criteri per la scelta della base attiva sono riportati nella pagina dedicata alla differenza tra ATH e MDH. Il ritardante di fiamma fornisce il principio attivo, mentre il comportamento al fuoco si determina solo nell’interazione con la matrice, il grado di riempimento e la geometria del prodotto. La valutazione viene quindi effettuata sul prodotto nel sistema di prova. Nel caso della guaina per cavi a base di EVA, solo la prova con la vostra miscela potrà dimostrare se un tipo rivestito facilita l’estrusione e supera la prova antincendio richiesta.
Linee di prodotti
Entrambe le linee ALFRIMAL® comprendono modelli rivestiti
Corrispondenza tra principio attivo e finitura superficiale
ALFRIMAL® è la nostra linea a base di idrossido di alluminio. All’interno della linea varia, tra l’altro, il trattamento superficiale. Tra i tipi rivestiti figura ALFRIMAL® 549 XS HS con rivestimento speciale idrofobo. Questo ATH bianco brillante e privo di alogeni è in grado di ridurre la viscosità ed è destinato a superfici in materiale minerale resistenti agli agenti chimici.
ALFRIMAL® MG è a base di idrossido di magnesio ed è disponibile con o senza rivestimento superficiale idrofobo. La linea è indicata per temperature di lavorazione alle quali l’ATH inizierebbe già a liberare acqua. I tipi e le granulometrie sono riportati nella pagina del prodotto dedicata ad ALFRIMAL® MG con e senza rivestimento.
ALFRIMAL® MG è a base di idrossido di magnesio ed è disponibile con o senza rivestimento superficiale idrofobo. La linea è indicata per temperature di lavorazione alle quali l’ATH inizierebbe già a liberare acqua. I tipi e le granulometrie sono riportati nella pagina del prodotto dedicata ad ALFRIMAL® MG con e senza rivestimento.
Panoramica dei modelli ALFRIMAL®
| Gruppo di tipi | Tipi | Granulometria media d₅₀ | Grado di bianco Ry | Campi di applicazione previsti |
|---|---|---|---|---|
| ALFRIMAL® Finest | 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Miscele di riempimento e di rivestimento per cavi, articoli in gomma, schiume elastomeriche, Solid Surface, in combinazione con altri tipi di ATH |
| ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 104 HS, 106 HS | 4 µm, 2 µm | bianco, senza indicazione Ry | Miscele di riempimento e miscele speciali per il rivestimento di cavi, articoli in gomma, schiume elastomeriche e termoindurenti |
| ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 506 P, 509 P | 1,4 µm, 1,3 µm | 98, 97 | Miscele di riempimento e di rivestimento per cavi, articoli in gomma, schiume elastomeriche |
| ALFRIMAL® da 440 S a 449 S | 440 S, 443, 444 S, 446, 447 S, 448, 449, 449 S | da 6 a 18 µm | da 94 a 97 | Plastica, gomma, resine per schiume, isolanti, sigillanti e rivestimenti, vernici e smalti, segnaletica orizzontale per pavimenti e strade, resine UP |
| ALFRIMAL® XS | 547 XS, 549 XS, 549 XS HS | 15 µm, 20 µm, 20 µm | 97, 96, 96 | Solid Surface per rivestimenti murali, mensole, piani di lavoro, rivestimenti per radiatori e davanzali |
| 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 | Miscele per guaine di cavi, elastomeri e TPE, materie plastiche isolanti per prodotti bianchi, membrane impermeabilizzanti per tetti |
Il valore d₅₀ e il grado di bianco sono valori medi non vincolanti; i campi di applicazione non sono esaustivi.
Altri tipi di ATH, come ALFRIMAL® 501 X, 802 e 849 S, sono disponibili nella pagina dedicata ai ritardanti di fiamma a base di idrossido di alluminio, mentre i tipi MDH sono riportati nella pagina dedicata ai ritardanti di fiamma a base di idrossido di magnesio. La tabella da sola non è sufficiente per stabilire quale tipo sia adatto alla vostra formulazione, poiché ogni formulazione è diversa.
Consulenza tecnica
Vi assistiamo nella valutazione di ATH e MDH nella vostra formulazione
Consulenza tecnica e campioni per le vostre prove
Durante la consulenza tecnica, descriveteci a grandi linee la matrice, i processi di lavorazione e i requisiti di destinazione. Insieme individueremo quindi i modelli più adatti e vi forniremo dei campioni per le vostre prove. Per una guaina per cavi a base di EVA, tali informazioni includono, tra l’altro, il riempitivo utilizzato finora, le temperature nell’estrusore e la prova antincendio richiesta. Oltre ai nostri tipi, sono prese in considerazione anche soluzioni su misura. Le prove con la vostra formulazione vengono condotte nel vostro laboratorio, in coordinamento con il nostro laboratorio, dove analizziamo noi stessi i tipi di prodotto.
Consulenza da parte di uno specialista
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