Flammehemmere basert på ATH og MDH
Flammehemmere basert på aluminiumhydroksid (ATH) og magnesiumhydroksid (MDH) avgir krystallbundet vann under oppvarming, og temperaturen der dette begynner, skiller de to stoffene fra hverandre. Derfor må man først og fremst spørre seg hvilken temperatur prosessen når. Hvis prosessen, som ved PP, når temperaturer der ATH allerede ville avgi vann, kan MDH være et alternativ.
Klassifisering
Klassifisere ATH eller MDH som flammehemmere
Aluminiumhydroksid og magnesiumhydroksid i Alpha Calcits produktportefølje
Flammehemmende midler fra Alpha Calcit er basert på to mineralske hydroksider: aluminiumhydroksid med formelen Al(OH)₃ og magnesiumhydroksid med formelen Mg(OH)₂. Forkortelsene ATH og MDH stammer fra betegnelsene aluminiumtrihydroksid og magnesiumdihydroksid. Under merkenavnet ALFRIMAL® tilbyr vi ATH, og under ALFRIMAL® MG tilbyr vi MDH. Begge de aktive stoffene virker på fysisk vis ved å avgi vann så snart materialet overskrider en bestemt temperatur.
Aluminiumhydroksid og magnesiumhydroksid fra Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG inneholder ikke halogen. I tillegg til brannbeskyttelsesfunksjonen kan ATH og MDH fungere som fyllstoffer som gir volum til blandingen og påvirker stivhet og overflate. Vi tilbyr begge produktseriene i flere finheter og overflateutførelser.
Aluminiumhydroksid og magnesiumhydroksid fra Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG inneholder ikke halogen. I tillegg til brannbeskyttelsesfunksjonen kan ATH og MDH fungere som fyllstoffer som gir volum til blandingen og påvirker stivhet og overflate. Vi tilbyr begge produktseriene i flere finheter og overflateutførelser.
Virkningsprinsipp
Ved hvilken temperatur avgir ATH og MDH vann ved brann
Tre faser i brannforløpet ved to forskjellige nedbrytningstemperaturer
Begge hydroksidene inneholder vann i krystallgitteret sitt, hver av dem omtrent en tredjedel av sin masse. Aluminiumhydroksid begynner å avgi dette vannet fra ca. 200 °C; magnesiumhydroksid beholder det til ca. 300 °C og avgir det først derfra. Når det krystallbundne vannet frigjøres, avhenger av temperaturområdet materialet befinner seg i. ALFRIMAL® og ALFRIMAL® MG har et smalt nedbrytningsintervall, noe som betyr at de avgir vannet sitt innenfor et smalt temperaturområde.
Forløpet ved brann kan deles inn i tre faser. De fysiske prosessene som foregår i disse fasene, skjer uavhengig av hvilken anvendelse ATH eller MDH brukes til.
Oppvarming til nedbrytningstemperaturen
Så lenge temperaturen i materialet holder seg under nedbrytningstemperaturen for det aktuelle hydroksidet, forblir vannet bundet i krystallen. Den samme terskelen gjelder allerede under fremstillingen av produktet. Ved bearbeiding av PP, for eksempel, ville ATH miste vann allerede før produktet er ferdig; for MDH ligger terskelen høyere.
Nedbrytning med avgivelse av vann
Hvis brannen overstiger nedbrytningstemperaturen, spalter hydroksidet ut vannet sitt. Denne nedbrytningen forbruker energi, og tar dermed varme fra brannen og bremser den termiske nedbrytningen. Den dannede vanndampen reduserer konsentrasjonen av brennbare gasser og fortrenger oksygen fra brannområdet.
Oksidrester som barriere
Etter at vannet har fordampet, blir det igjen metalloksider. Disse danner et lag på overflaten som hindrer varmetilførselen til materialet under og tilførselen av oksygen.
Stoffsammenligning
Hva skiller aluminiumhydroksid fra magnesiumhydroksid
Påviste egenskaper ved begge virkstoffbasene, linje for linje
| Egenskap | Aluminiumhydroksid (ATH) | Magnesiumhydroksid (MDH) |
|---|---|---|
| Kjemisk formel | Al(OH)₃ | Mg(OH)₂ |
| Merke hos Alpha Calcit | ALFRIMAL® | ALFRIMAL® MG |
| Start på vannforsyningen | fra ca. 200 °C | fra ca. 300 °C |
| Bundet vann | omtrent en tredjedel av massen | omtrent en tredjedel av massen |
| Termisk stabilitet | opp til ca. 200 °C | høyere enn ved ATH |
| Overflatekarakter | amfoter | basisk |
| Viskositet og flyteegenskaper | avhengig av sammensetning og bruksområde | avhengig av sammensetning og bruksområde |
| Branngasser og røyk | halogenfri, det dannes ingen giftige gasser | halogenfri, det dannes ingen giftige gasser |
| Gjennomsnittlig kornstørrelse d₅₀ | 1,3 til 20 µm, avhengig av type | 2 til 8 µm, avhengig av type |
| Hvithetsgrad Ry | 94 til 98, avhengig av type | 93 til 95, avhengig av type |
| Utførelser | Typer med ulik kornstørrelse og overflatebehandling, blant annet to utfellingstyper | med og uten hydrofob overflatebelegg og i ulike kornstørrelser |
d₅₀ og hvithetsgrad er gjennomsnittsverdier uten juridisk bindende kraft.
Når man skal velge mellom de to stoffene, er vanligvis verdien for vannavgivelse utgangspunktet, fordi den viser om flammehemmende midlet tåler temperaturene i produksjonsprosessen. Ved PP-prosessering taler dette for eksempel for MDH. Deretter kan overflateegenskapene være med på å avgjøre hvordan tilsetningsstoffene i oppskriften din virker, og hvordan viskositeten og flyteegenskapene blir; dette viser seg først ved testing med dine råvarer.
Sammenligning av fremskårne, belagte og ubelagte ALFRIMAL®-typer
| Utførelse | Typer | Gjennomsnittlig kornstørrelse d₅₀ | Hvithetsgrad Ry | Funksjoner |
|---|---|---|---|---|
| liker | ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 1,4 µm henholdsvis 1,3 µm | 98 henholdsvis 97 | Svært finpartikulært; flammehemmende og røykreduserende, uten å påvirke produktets farge, overflate eller tekstur |
| ubelagt, svært fin | ALFRIMAL® 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Et alternativ til finmalt ATH; bredt bruksområde |
| hydrofob overflatebehandlet | ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 4 µm henholdsvis 2 µm | hvit, uten angivelse av ry | Vannavvisende overflate; for formuleringer der det er behov for hydrofobe vekselvirkninger med matrisen |
Alle tre variantene er beregnet på kabelblandinger, gummiprodukter og elastomerskum. Blant disse har de utfellingstypene den minste gjennomsnittlige kornstørrelsen. Overflatebehandlede typer kan være et godt valg dersom mineralet skal fuktes bedre i en relativt upolar blanding. I Solid Surface kan de svært fine, ubelagte typene dessuten brukes sammen med andre ATH-typer. Hvilken type som passer best til din blanding, kan avklares gjennom felles forsøk med prøver.
Bruk
Når halogenfritt flammehemmende middel med ATH eller MDH er et alternativ
Anvendelse og ønsket brannklasse som utgangspunkt
Hvorvidt produktet ditt trenger halogenfritt, mineralsk flammehemmende middel eller om et mineralsk fyllstoff er tilstrekkelig, avhenger blant annet av bruksområdet og hvilken brannklasse du ønsker å oppnå. Ulike bruksområder oppfører seg forskjellig i brannsituasjoner og kan under visse omstendigheter også være underlagt ulike brannklassifiseringer; plast brenner for eksempel lettere enn puss. For høyere brannklassifiseringer bør flammehemmere som ATH eller MDH inkorporeres i sammensetningen.
Om en skreddersydd løsning også vil fungere for din anvendelse, kan avklares gjennom en teknisk rådgivning.
Fordelene med ATH og MDH innen brannsikring
En fordel ved ATH og MDH er at de har en halogenfri sammensetning. Selve flammehemmende midlet frigjør ingen halogenvannstoffer ved brann. Det dannes ikke giftige eller etsende gasser ved brann.
Begge stoffene kan dessuten redusere røykutviklingen betydelig. ATH og MDH er miljøneutrale, og også oksidlaget som blir igjen etter en brann, er ufarlig.
Hva fyllingsgraden betyr for oppskriften din
Effekten av begge hydroksidene er mengdeavhengig, og høye fyllingsgrader er derfor vanlig. Hvor høy fyllingsgraden må være i din oppskrift, avhenger blant annet av bruksområdet, det krevede resultatet av brannsikkerhetstesten, den ønskede bearbeidbarheten og overflateegenskapene som sluttproduktet skal ha. Vi oppgir ikke et generelt fyllingsgradsintervall, fordi den mulige fyllingsgraden avhenger av din oppskrift. Med økende fyllingsgrad øker viskositeten og tettheten, og massen blir tykkere under bearbeidingen. Hvordan en høyere andel påvirker prosessen din, kan derfor først vises gjennom forsøk med prøver, som vi avtaler med deg.
Situasjoner der ATH er et naturlig valg
Dersom prosesseringen foregår under det temperaturområdet der aluminiumhydroksid avgir vann, kan ATH brukes som aktiv ingrediens. Det brukes først og fremst i kabel-, gummi- og termoplastindustrien. ATH kan ha en flammehemmende virkning uten å påvirke produktets farge, overflate eller grep. Innenfor ALFRIMAL®-serien er de svært fine typene først og fremst beregnet på kabelblandinger, mens de grovere blant annet brukes til harpikser, farger, belegg og mineralbaserte materialer. ALFRIMAL®-typene virker uavhengig av pH-verdien. Hvordan ATH samvirker med tilsetningsstoffene i din oppskrift, avklarer vi sammen med deg gjennom forsøk.
Situasjoner der MDH er et naturlig valg
PP-bearbeiding er et typisk eksempel på MDH, ettersom ATH allerede ville avgi vann i dette tilfellet, mens ALFRIMAL® MG først avgir vann ved ca. 300 °C. ALFRIMAL® MG er blant annet beregnet på mantelblandinger til kabler, elastomerer og TPE, isolasjonsplast til hvite produkter og takmembraner. Vi avklarer ut fra din anvendelse om en utførelse med eller uten hydrofob belegg er egnet.
Utvalg
Kriterier for valg mellom ATH og MDH
Parametere som avgrenser forhåndsvalget ditt
Et flammehemmende middel som begynner å avgi vann under bearbeidingstemperaturen, mister sin virkning før produktet er ferdig. Dette kan også føre til avfall eller en feilaktig overflate under bearbeidingsprosessen. Sjekk derfor først hvilken temperatur prosessen din når i blanderen eller ekstruderen; for PP-bearbeiding fører denne sjekken for eksempel til MDH. De øvrige linjene i tabellen avgrenser hvilken type innenfor den valgte virkstoffbasen som kan passe til din oppskrift.
| Parameter | Teknisk betydning | Konsekvenser for utvelgelsen |
|---|---|---|
| Prosessens bearbeidingstemperatur | Over nedbrytningstemperaturen begynner vannutskillelsen allerede i blanderen eller ekstruderen | Bestemmer forhåndsvalget mellom ATH og MDH |
| Virkstoffgrunnlag | Angir fra hvilken temperatur vann frigjøres | ATH fra ca. 200 °C, MDH fra ca. 300 °C |
| Overflatekarakter | ATH amfoter, MDH basisk; påvirker samspillet med tilsetningsstoffer | Inkludere tilsetningsstoffene i oppskriften i forhåndsvalget |
| Kornstørrelsesfordeling | Påvirker blant annet dispergering, overflatekvalitet og den oppnåelige fyllingsgraden | Finnere typer gir jevnere overflater ved større økning i viskositet, grovere typer gir høyere belastning |
| Overflatebehandling | Ubehandlede overflater er hydrofile, mens belagte overflater er hydrofobe | Et hydrofobt belegg kan forbedre dispergerbarheten og muliggjøre høyere fyllingsgrad; effekten avhenger av bruksområdet |
| Fyllingsgrad | Den mineraliske virkningen er mengdeavhengig og avhenger av fyllingsgraden i den aktuelle sammensetningen eller bruksmåten | Tykkelsen avhenger blant annet av bruksområdet, testresultatene, bearbeidbarheten og overflatekvaliteten |
| Bindemidler og andre ingredienser i blandingen | Påvirke når og hvordan flammehemmende midlet virker i sluttproduktet | Vurdering av samarbeidet mellom deres laboratorium og Alpha Calcit-laboratoriet |
Denne listen er ikke uttømmende; andre faktorer som påvirker resultatet avhenger av din oppskrift og bruksmåte.
Hydrofob belegg - med Solid Surface som eksempel
Solid Surface, det vil si mineralbaserte materialer til benkeplater, veggbekledning, hyller eller vinduskarm, viser hva en hydrofob belegg fra ATH kan utrette. En spesialbelegg kan redusere viskositeten til den fylte harpiksmassen og bidra til å skape overflater som tåler ulike medier og er smussavvisende. Fordi den også kan forbedre dispergerbarheten, kan massen under visse omstendigheter fylles med et høyere fyllstoffinnhold. Hvilken type og finhet som er aktuelt, kan ikke besvares generelt, da hver oppskrift er forskjellig.
Teknisk rådgivning
Valget mellom ATH og MDH i den tekniske rådgivningen
Hvilke opplysninger trenger vi for å foreta en forhåndsutvelgelse?
For å kunne gi teknisk rådgivning trenger vi blant annet opplysninger om bruksområdet, en grov beskrivelse av prosessmetoden med den høyeste temperaturen som oppstår, hvilket fyllstoff som har blitt brukt hittil, den nødvendige brannsikkerhetsprøvingen samt dine krav til farge, overflate og tetthet. Med disse opplysningene fastsetter vi sammen med deg grunnlaget for aktive ingredienser og setter sammen et individuelt utvalg av aktuelle ALFRIMAL®-typer, eller vurderer om det er hensiktsmessig med en løsning som er tilpasset din anvendelse. I den forbindelse sender vi deg prøver som du kan teste i din egen oppskrift. Hvis det er hensiktsmessig for din anvendelse, setter vi sammen prøvene slik at du kan teste en belagt og en ubelagt utførelse side om side.
Kontakt: Salg · Telefon +49 2236 8914-0 · E-post sales@alpha-calcit.de
Produktlinjer
ALFRIMAL® for ATH, ALFRIMAL® MG for MDH
Hvilken serie tilhører hvilken virkstoffbase?
ALFRIMAL® omfatter våre flammehemmere på basis av aluminiumhydroksid. Typene skiller seg blant annet fra hverandre når det gjelder kornstørrelse og overflatebehandling. Blant de grovere typene finnes de med optimalisert kornstørrelsesfordeling, som kan muliggjøre høye fyllingsgrader og bedre bearbeidbarhet i systemer med høyt fyllingsinnhold. Du finner oversikten under ALFRIMAL®-typer på basis av aluminiumhydroksid.
ALFRIMAL® MG er en produktserie basert på magnesiumhydroksid, med og uten hydrofob overflatebelegg. Den er et aktuelt valg når prosesseringen, for eksempel ved bruk av PP, ligger utenfor temperaturområdet til ATH. Utførelser og typer finnes under ALFRIMAL® MG på produktsiden for magnesiumhydroksid. Begge seriene fremstilles av oss fra kontrollerte kilder.
Rådgivning fra en spesialist
Pålitelig service
Bare send oss en melding, så får du kompetent rådgivning på kortest mulig tid.
- En kort melding er nok
- Umiddelbar tilbakemelding via e-post eller telefon
- Nyttig og kompetent hjelp
Adresse
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Tyskland
Ofte stilte spørsmål
Vanlige spørsmål fra produktutviklere om ATH og MDH
Mer informasjon
Relaterte sider om ATH og MDH
- ALFRIMAL®-typer basert på aluminiumhydroksid · Oversikt over typene i ALFRIMAL®-serien
- ALFRIMAL® MG på produktsiden for magnesiumhydroksid · Typer og utførelser i ALFRIMAL® MG-serien
- Kontakt salgsavdelingen · Kontaktformular, kontaktadresser og kontakt salgsavdelingen
Vi vil med glede ta kontakt med deg.
Forespørselsskjema