Mineralsk flammehemmende middel i praksis

Be om tilbud på mineralbasert flammehemmende middel

Mineralske flammehemmere med aluminiumhydroksid (ATH) eller magnesiumhydroksid (MDH) tilsettes vanligvis i store mengder i en blanding. Hvor mye av dette en applikasjon tåler, avhenger av bearbeidingsprosessen, for eksempel ved ekstrudering av en halogenfri kabelmantel på EVA-basis. En hydrofob overflatebelegg av ATH eller MDH kan påvirke viskositeten til den fylte massen, og dette kan variere fra bransje til bransje.

Be om teknisk rådgivning

Hvorfor tilsettes ATH eller MDH i plast?

Mineralsk flammehemmende middel forsinker brannutbrudd og brannspredning

Mange plasttyper er basert på et grunnleggende skjelett av hydrokarboner og er derfor lettantennelige. ATH og MDH tilsettes for å forsinke brannutbruddet og redusere spredningshastigheten. Et produkt som er utstyrt på denne måten, bidrar i mindre grad til å fremme spredningen av en brann, og mengden varme som frigjøres samt røykgassens tetthet kan reduseres. Dermed kan rømnings- og redningsveier forbli brukbare lenger.

Effekten skyldes vannet som er bundet i krystallene til begge hydroksidene og utgjør rundt en tredjedel av massen deres. Over ca. 200 °C frigjør ATH dette vannet, mens MDH gjør det over ca. 300 °C. Fordi nedbrytningen er endoterm, tar den varme fra brannen, og plasten brytes ned termisk saktere. Vanndampen fortynner de brennbare gassene og fortrenger oksygenet fra brannområdet. Som reststoff gjenstår metalloksider, som fungerer som et beskyttende lag som hindrer varmetilførsel og oksygentilgang.

De mineralbaserte flammehemmere fra Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG er alle halogenfrie. Verken ATH eller MDH avgir giftige eller korrosive gasser i brannsituasjoner. For det ferdige produktet er det alle bestanddelene i sammensetningen som avgjør om det samlet sett regnes som halogenfritt.

I tillegg er ATH og MDH miljønøytrale. Selv restene av metalloksider som blir igjen i produktet etter en brann, er ufarlige.

Optimalisert for din bruk

Mineralsk flammehemmende middel forsinker brannutbrudd og brannspredning

Anvendelsesområder

Anvendelsesområdene for ATH og MDH spenner fra kabler til elektronikkhus

Typiske bruksområder sortert etter anvendelsesområde

Anvendelsesområde	Typiske bruksområder
Kabler og ledninger	Energi- og installasjonskabler, datakabler, bilkabler
Byggprodukter	Profiler, byggeplater, kabelkanaler
Tekniske blandinger	Elektronikkhus, bilindustrien, elastomerprodukter

Ved ekstrudering av en halogenfri kabelmantel på EVA-basis påvirker blant annet fyllingsgraden og overflatebehandlingen av mineralet hvordan den fylte smelten lar seg bearbeide. For fyll- og kappeblandinger til kabler er flere fine ALFRIMAL®-typer og ALFRIMAL® MG beregnet; tilordningen fremgår av typoversikten i avsnittet Produktlinjer.

I byggeprodukter som profiler, byggeplater og kabelkanaler, samt i tekniske produkter som elektronikkhus og elastomerartikler, har ATH og MDH samme brannbeskyttelsesfunksjon. Hvordan en belegg påvirker bearbeidingen i disse sammenhengene, avhenger blant annet av prosessen og bruksområdet.

Overflatemodifisering

Et hydrofobt belegg kan endre flyteegenskapene til masser med høyt fyllstoffinnhold

Overflatemodifisering av ATH og MDH og virkningen av dette på bearbeidingen

ATH og MDH fungerer både som fyllstoff og flammehemmere: De kan tilføre volum til blandingen, påvirke stivhet og overflateegenskaper, og har i tillegg en brannhemmende funksjon. Siden effekten avhenger av mengden som brukes, er høye fyllingsgrader vanlig. Når fyllingsgraden øker, øker også viskositeten og tettheten; massens seighet i bearbeidingsprosessen øker også. Finere typer øker den spesifikke overflaten og forsterker viskositetsøkningen, mens grovere fraksjoner pakker seg tettere og letter bearbeidingen, men reduserer overflatekvaliteten. Overflatemodifiserte, finere typer kan forbedre fuktingen av polymeren og tillate høyere tilsetningsmengder ved samme bearbeidbarhet. Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG gir deg gjerne råd om testing i oppskriftene. Sammen med deg avklarer vi om en belagt eller ubelagt type og hvilken finhet som er aktuell for din anvendelse.

Ubehandlet ATH og MDH har en hydrofil overflate som vanligvis fukter upolare plastmaterialer dårligere. Et hydrofobt belegg kan forbedre fukting og dispergerbarhet i plasten, slik at formuleringen kan tilsettes i større mengder. Hvor sterkt dette påvirker viskositeten, avhenger blant annet av bruksområdet.

Reologisk parameter	Ubehandlet ATH eller MDH	Hydrofobert ATH eller MDH
Vekselvirkning mellom partiklene	sterk tiltrekning mellom partiklene via hydrogenbroer	sterisk hindring, liten agglomerering
Viskositet ved høy fyllingsgrad	svært høy, strukturviskøs til pastøs	moderat og kontrollerbart, nærmest newtonsk til lett strukturviskøs strømning
Strekkgrense	utpreget; det kreves store skjærkrefter for at det skal flyte	svak til fraværende
Maksimal fyllingsgrad	lav; den kritiske pigmentvolumkonsentrasjonen nås raskt	høyere

Tabellen viser tendenser. Hvor tydelige disse er, avhenger blant annet av bruksområdet og sammensetningen.

Ved ekstrudering av EVA, PE og PP

I termoplaster som EVA, PE og PP kan belegget redusere smelteviskositeten. Ved ekstrudering av en halogenfri kabelmantel på EVA-basis kan dette redusere dysetrykket og motvirke smeltebrudd, som vises som «shark-skin» på manteloverflaten. Samtidig kan det bli mulig å oppnå høyere gjennomstrømning ved lavere prosesseringstemperaturer.

I farger og lakker

Når det gjelder maling og lakk, kan belegget motvirke dannelsen av sterkt tiksotrope strukturer. Med hydrofobisert ATH eller MDH kan man tilpasse high-solid-systemer som, til tross for høyt fyllstoffinnhold, fortsatt kan påføres med sprøyte, rulle og pensel. I beholderen kan dessuten sedimenteringsstabiliteten forbedres.

I isolasjonsmaterialer av polyuretanskum

For polyuretanskum suspenderes fyllstoffet i flytende reaktive komponenter som polyoler, og må være jevnt fordelt der. Hvis suspensjonens viskositet holdes lav, kan den doseres jevnt i blandingshodet. Dette kan bidra til en jevn cellestruktur og konstante isolasjonsegenskaper i det ferdige skummet.

I pastøse tetningsmidler

Pastaformige tetningsmidler kan oppnå en kontrollerbart grunnviskositet gjennom funksjonaliseringsprosessen av mineraloverflaten. Reologiske tilsetningsstoffer kan da doseres mer nøyaktig, slik at stabiliteten i fuger i bygge- eller bilindustrien kan justeres uavhengig av flammehemmende midler.

I strukturlim og smeltelim

I struktur- og smeltelim kan belegget forhindre at limet klumper seg sammen for tidlig under limingen. Dersom den viskoelastiske flyteegenskapen opprettholdes, kan man oppnå tynne, agglomeratfrie limspalter og høye vedheftskrefter.

Be om teknisk produktanbefaling

Fortell oss om bruksområdet ditt - vi finner den riktige kvaliteten og produktserien i vårt sortiment og hjelper deg gjennom den første prøveproduksjonen.

Be om teknisk rådgivning

Utvalg

Hvilken type som passer til din applikasjon, vises av produktet i målsystemet

Oversikt over utvalget av belagte og ubelagte typer

Hvorvidt ATH eller MDH er den riktige basen, avhenger blant annet av prosessvinduet, den oppnåelige fyllingsgraden og produktets optiske og mekaniske krav. Sammenligningen av de to stoffene og kriteriene for valg av aktivstoffbase finner du på siden om forskjellen mellom ATH og MDH. Flammehemmende midler leverer virkemekanismen, men brannoppførselen oppstår først i samspill med matrisen, fyllingsgraden og produktgeometrien. Vurderingen gjøres derfor på produktet i målsystemet. Når det gjelder kabelbelegg på EVA-basis, er det først forsøket med din blanding som viser om en belagt type letter ekstruderingen og består den påkrevde brannsikkerhetstesten.

Produktlinjer

Det finnes belagte modeller i begge ALFRIMAL®-seriene

Sammenheng mellom virkestoff og overflateutførelse

ALFRIMAL® er vår produktserie basert på aluminiumhydroksid. Innenfor serien varierer blant annet overflatebehandlingen. Blant de belagte typene finner man ALFRIMAL® 549 XS HS med en spesiell hydrofob belegg. Dette snøhvite, halogenfrie ATH-produktet kan redusere viskositeten og er beregnet på mediebestandige overflater av mineralbaserte materialer.

ALFRIMAL® MG er basert på magnesiumhydroksid og er tilgjengelig både med og uten hydrofob overflatebelegg. Serien er egnet for bearbeidingstemperaturer der ATH allerede ville avgi vann. Typer og kornstørrelser finnes på produktsiden for ALFRIMAL® MG med og uten belegg.

Oversikt over ALFRIMAL®-typer

Typegruppe	Typer	Gjennomsnittlig kornstørrelse d₅₀	Hvithetsgrad Ry	Planlagte bruksområder
ALFRIMAL® Finest	104, 105, 106	4 µm, 3 µm, 2 µm	97, 97, 98	Fyll- og mantelblandinger for kabler, gummiprodukter, elastomerskum og Solid Surface, sammen med andre ATH-typer
ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS	104 HS, 106 HS	4 µm, 2 µm	hvit, uten angivelse av ry	Fyllstoffer og spesielle mantelblandinger for kabler, gummiprodukter, elastomerskum og duroplaster
ALFRIMAL® 506 P, 509 P	506 P, 509 P	1,4 µm, 1,3 µm	98, 97	Fyll- og mantelblandinger for kabler, gummiprodukter og elastomerskum
ALFRIMAL® 440 S til 449 S	440 S, 443, 444 S, 446, 447 S, 448, 449, 449 S	6 til 18 µm	94 til 97	Plast, gummi, harpikser til skum, isolasjonsmaterialer, tetningsmidler og belegg, maling og lakk, gulv- og veimerking, UP-harpikser
ALFRIMAL® XS	547 XS, 549 XS, 549 XS HS	15 µm, 20 µm, 20 µm	97, 96, 96	Solid Surface til veggbekledning, hyller, benkeplater, radiatorbekledning og vinduskarm
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	Kabelmantelblandinger, elastomerer og TPE, isolasjonsplast til hvite produkter, takmembraner

d₅₀ og hvithetsgrad er gjennomsnittsverdier uten juridisk bindende kraft; bruksområdene er ikke uttømmende.

Flere ATH-typer, som ALFRIMAL® 501 X, 802 og 849 S, finner du på produktsiden «Aluminiumhydroksid-flammehemmere», mens MDH-typene finnes på produktsiden «Magnesiumhydroksid-flammehemmere». Hvilken type som passer til din oppskrift, kan ikke avgjøres ut fra tabellen alene, fordi hver oppskrift er forskjellig.

Teknisk rådgivning

Vi bistår med testing av ATH og MDH i din oppskrift

Teknisk rådgivning og prøver til dine forsøk

Gi oss en grov beskrivelse av matrisen, prosessmetoden og målkravene under den tekniske rådgivningen. Deretter avgrenser vi sammen de aktuelle typene og stiller prøver til rådighet for dine egne tester. For en kabelmantling på EVA-basis omfatter disse opplysningene blant annet det fyllstoffet som har vært brukt hittil, temperaturene i ekstruderen og den påkrevde brannsikkerhetstesten. I tillegg til våre typer kan også skreddersydde løsninger komme i betraktning. Tester med din egen sammensetning gjennomføres i ditt laboratorium, i samråd med vårt laboratorium, der vi selv undersøker typene.

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

Ta kontakt nå

+49 2236 8914-0

Adresse

Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Tyskland

Vanlige spørsmål om ekstrudering og utvikling av oppskrifter

Hva menes med hydrofobisert aluminiumhydroksid?

Hydrofobisert aluminiumhydroksid er ATH, hvis overflate er gjort vannavvisende ved hjelp av et belegg. Uten denne behandlingen er mineraloverflaten hydrofil. Belegget skal gjøre mineralet lettere å fukte og dispergere i plasten. I ALFRIMAL®-serien finnes det belagte typer i flere finhetsgrader.

Når er det lurt å bruke belagt magnesiumhydroksid?

ALFRIMAL® MG finnes i både belagt og ubelagt utførelse. Den hydrofobe belegget kan være til hjelp der en høy fyllingsgrad gjør bearbeidingen vanskelig, da det kan forbedre dispergerbarheten og påvirke viskositeten. Om forskjellen kommer til syne i din anvendelse, avklarer vi sammen med deg gjennom forsøk med prøver.

Hvorfor øker viskositeten med andelen ATH eller MDH?

Jo høyere fyllingsgrad, desto tettere ligger mineralpartiklene i massen. Mellom ubehandlede partikler virker tiltrekningskrefter via hydrogenbroer, som vanskeliggjør flytingen og ved høy fyllingsgrad kan skape en markant flytegrense. Et hydrofobt belegg kan redusere denne tiltrekningen gjennom sterisk hindring.

Hvor mye mineralsk flammehemmende middel trenger en kabelmantel?

Det finnes ingen fast andel for dette, for hvor mye en blanding kan fylles med, avhenger av oppskriften din. Den nødvendige fyllingsgraden avhenger dessuten blant annet av brannsikkerhetstesten som mantelen må bestå, av blandingens bearbeidbarhet i ekstruderen og av den ønskede overflaten på mantelen. For en EVA-kapsling fastsetter vi derfor det passende området sammen med deg gjennom forsøk.

Hvilke ALFRIMAL®-typer er beregnet for kabelblandinger?

For fyll- og mantelblandinger anbefales blant annet de fine typene ALFRIMAL® 104, 105 og 106, de overflatebehandlede typene 104 HS og 106 HS samt 506 P og 509 P. ALFRIMAL® MG, som først avgir vann ved ca. 300 °C, kan også brukes til mantelblandinger. Vi avklarer sammen med deg hvilken type som passer best til din EVA-blanding ved hjelp av prøver.

I hvilke plasttyper brukes ATH og MDH som flammehemmere?

ATH og MDH brukes blant annet i termoplaster som EVA, PE og PP, i elastomerprodukter og i polyuretanskum til isolering. I tillegg kommer farger og lakker, tetningsmidler samt strukturlim og smeltelim. Hvilken aktivstoffbase som passer til temperaturen i din prosess, avklarer vi i den tekniske rådgivningen.

Vi vil med glede ta kontakt med deg.

Forespørselsskjema

Alpha CALCIT Füllstoff GmbH

Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Tyskland

+49 2236 8914-0