Антипирогенные добавки на основе ATH и MDH
Антипирогенные добавки на основе гидроксида алюминия (ATH) и гидроксида магния (MDH) при нагревании выделяют кристаллическую воду, и температура, при которой этот процесс начинается, отличает эти два вещества. Поэтому в начале любого выбора стоит задаться вопросом, какую температуру достигает ваш технологический процесс. Если в процессе, как в случае с ПП, достигаются температуры, при которых ATH уже начал бы выделять воду, следует рассмотреть возможность использования MDH.
Классификация
Классифицировать ATH или MDH как антипирогены
Гидроксид алюминия и гидроксид магния в ассортименте компании Alpha Calcit
Антипирогенные добавки компании Alpha Calcit основаны на двух минеральных гидроксидах: гидроксиде алюминия с формулой Al(OH)₃ и гидроксиде магния с формулой Mg(OH)₂. Сокращения ATH и MDH происходят от названий «тригидроксид алюминия» и «дигидроксид магния». Под торговой маркой ALFRIMAL® мы поставляем ATH, а под ALFRIMAL® MG — MDH. Оба активных вещества действуют физическим образом, выделяя воду, как только материал превышает определённую температуру.
Гидроксид алюминия и гидроксид магния компании Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG не содержат галогенов. Помимо противопожарной функции, ATH и MDH могут выступать в качестве наполнителей, увеличивая объём рецептуры и влияя на жёсткость и поверхностные свойства. Обе линейки мы поставляем в различных степенях измельчения и вариантах поверхности.
Гидроксид алюминия и гидроксид магния компании Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG не содержат галогенов. Помимо противопожарной функции, ATH и MDH могут выступать в качестве наполнителей, увеличивая объём рецептуры и влияя на жёсткость и поверхностные свойства. Обе линейки мы поставляем в различных степенях измельчения и вариантах поверхности.
Принцип действия
При какой температуре ATH и MDH выделяют воду при возгорании
Три фазы протекания горения при двух различных температурах разложения
Оба гидроксида содержат в своей кристаллической решетке воду, составляющую примерно одну треть их массы. Гидроксид алюминия начинает выделять эту воду при температуре около 200 °C; гидроксид магния удерживает её до температуры около 300 °C и выделяет только при достижении этой отметки. Время высвобождения кристаллически связанной воды определяется температурным диапазоном, в котором находится материал. ALFRIMAL® и ALFRIMAL® MG имеют узкий интервал разложения, то есть они выделяют воду в пределах узкого температурного диапазона.
Ход событий в случае пожара можно разделить на три этапа. Физические процессы, происходящие на этих этапах, протекают независимо от области применения, в которой используется ATH или MDH.
Нагрев до температуры разложения
Пока температура в материале остается ниже температуры разложения соответствующего гидроксида, вода остается связанной в кристалле. Этот же порог действует уже на этапе производства вашего изделия. Например, при переработке полипропилена (ПП) ATH начал бы терять воду еще до завершения производства изделия; для MDH этот порог выше.
Разложение с выделением воды
Если температура пожара превышает температуру разложения, гидроксид выделяет воду. Это разложение потребляет энергию, тем самым отбирая тепло у огня и замедляя термическое разложение. Образующийся водяной пар снижает концентрацию горючих газов и вытесняет кислород из зоны горения.
Остаток оксида в качестве барьера
После выделения воды остаются оксиды металлов. Они образуют на поверхности слой, препятствующий проникновению тепла в лежащий ниже материал и поступлению кислорода.
Сравнение тканей
Чем гидроксид алюминия отличается от гидроксида магния
Характеристики обеих оснований активного вещества, приведенные строка за строкой
| Свойство | Гидроксид алюминия (ATH) | Гидроксид магния (MDH) |
|---|---|---|
| Химическая формула | Al(OH)₃ | Mg(OH)₂ |
| Бренд «Alpha Calcit» | ALFRIMAL® | ALFRIMAL® MG |
| Начало подачи воды | начиная примерно с 200 °C | от примерно 300 °C |
| Связанная вода | примерно треть массы | примерно треть массы |
| Термическая стабильность | до примерно 200 °C | выше, чем у ATH |
| Характер поверхности | амфотерный | щелочной |
| Вязкость и текучесть | в зависимости от рецептуры и способа применения | в зависимости от рецептуры и способа применения |
| Газы горения и дым | не содержит галогенов, не выделяет токсичных газов | не содержит галогенов, не выделяет токсичных газов |
| Средний размер зерен d₅₀ | от 1,3 до 20 мкм, в зависимости от типа | от 2 до 8 мкм, в зависимости от типа |
| Степень белизны Ry | от 94 до 98, в зависимости от типа | от 93 до 95, в зависимости от типа |
| Варианты исполнения | Типы с различной крупностью зерен и различной обработкой поверхности, в том числе два осажденных типа | с гидрофобным покрытием и без него, а также с различными размерами зерен |
d₅₀ и степень белизны являются средними значениями, не имеющими юридической силы.
При выборе между этими двумя веществами отправной точкой, как правило, служит показатель водоотдачи, поскольку он показывает, выдержит ли антипирен температуры вашей технологии переработки. Например, при переработке полипропилена (ПП) этот показатель говорит в пользу MDH. Затем поверхностные свойства могут повлиять на то, как добавки будут действовать в вашей рецептуре и как изменятся вязкость и текучесть; это можно определить только в ходе испытаний с вашими сырьевыми материалами.
Сравнение фасонных, покрытых и непокрытых профилей типа ALFRIMAL®
| Исполнение | Типы | Средний размер зерен d₅₀ | Степень белизны Ry | Характеристики |
|---|---|---|---|---|
| нравится | ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 1,4 мкм и 1,3 мкм соответственно | 98 и 97 соответственно | Очень мелкодисперсный; обладает огнезащитными и дымоподавляющими свойствами, не влияя на цвет, поверхность или тактильные ощущения от изделия |
| без покрытия, очень мелкий | ALFRIMAL® 104, 105, 106 | 4 мкм, 3 мкм, 2 мкм | 97, 97, 98 | Альтернатива мелкодисперсному ATH; широкий спектр применения |
| с гидрофобной обработкой поверхности | ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 4 мкм или 2 мкм | белый, без указания сорта Ry | Водоотталкивающая поверхность; для рецептур, в которых требуются гидрофобные взаимодействия с матрицей |
Все три вида предназначены для кабельных смесей, резиновых изделий и эластомерных пен. Среди них осажденные виды имеют наименьший средний размер зерен. Виды с обработанной поверхностью могут быть целесообразны, если необходимо обеспечить лучшее смачивание минерала в рецептуре с преимущественно неполярным составом. Кроме того, в технологии Solid Surface очень мелкие непокрытые типы можно использовать вместе с другими типами ATH. Определить, какой вариант подходит для вашей смеси, поможет совместное испытание образцов.
Применение
Когда целесообразно использовать безгалогенные антипирогенные добавки на основе ATH или MDH
Применение и требуемый класс пожарной безопасности в качестве отправной точки
Необходимость использования в вашем продукте безгалогенного минерального антипирена или достаточности одного лишь минерального наполнителя зависит, в частности, от области применения и класса огнестойкости, который вы хотите достичь. Различные материалы ведут себя при пожаре по-разному и, в зависимости от обстоятельств, могут относиться к разным классам огнестойкости; например, пластик горит быстрее, чем штукатурка. Для обеспечения более высоких классов огнестойкости в рецептуру следует включать антипирены, такие как ATH или MDH.
Вопрос о том, подойдет ли индивидуальное решение для вашей задачи, можно выяснить в ходе технической консультации.
Преимущества ATH и MDH в области противопожарной защиты
Одним из преимуществ ATH и MDH является их безгалогенный состав. При возгорании из самого антипирена не выделяются галогениды водорода. В случае пожара не образуются токсичные или коррозионные газы.
Кроме того, оба эти вещества способны значительно снизить образование дыма. ATH и MDH не наносят вреда окружающей среде, а оксидный слой, остающийся после пожара, также безопасен.
Что означает степень наполнения для вашей рецептуры
Эффект обоих гидроксидов зависит от их количества, поэтому высокая степень заполнения является нормой. То, насколько высокой должна быть степень заполнения в вашей рецептуре, зависит, в частности, от области применения, требуемого результата испытаний на огнестойкость, желаемой технологичности и характеристик поверхности, которые должен иметь ваш конечный продукт. Мы не указываем общий диапазон степени наполнения, поскольку возможная степень наполнения зависит от вашей рецептуры. С увеличением степени наполнения возрастают вязкость и плотность, а масса становится более вязкой при переработке. Поэтому влияние более высокой доли на ваш технологический процесс можно определить только в ходе испытаний образцов, которые мы согласуем с вами.
Ситуации, в которых целесообразно использовать ATH
Если температура обработки не превышает температурный диапазон, в котором гидроксид алюминия отщепляет воду, в качестве основы активного вещества можно использовать ATH. Он применяется в основном в кабельной, резиновой и термопластиковой промышленности. ATH может обладать огнезащитными свойствами, не влияя на цвет, поверхность или тактильные характеристики продукта. В линейке ALFRIMAL® очень мелкие типы предназначены в первую очередь для кабельных смесей, а более крупные — в том числе для смол, красок, покрытий и минеральных материалов. Марки ALFRIMAL® действуют независимо от значения pH. Как ATH взаимодействует с добавками в вашей рецептуре, мы выясним совместно с вами в ходе эксперимента.
Ситуации, в которых целесообразно использовать MDH
Переработка полипропилена (PP) является типичным примером применения технологии MDH, поскольку ATH в этом случае уже выделял бы воду, тогда как ALFRIMAL® MG начинает выделять воду только при температуре около 300 °C. ALFRIMAL® MG предназначен, в частности, для изготовления оболочек кабелей, эластомеров и ТПЭ, изоляционных пластиков для «белых» изделий и кровельных мембран. Вопрос о том, подходит ли вариант с гидрофобным покрытием или без него, мы решим с учётом особенностей вашего применения.
Выбор
Критерии выбора между ATH и MDH
Параметры, которые сужают круг предварительного отбора
Антипироген, выделение воды из которого начинается при температуре ниже температуры переработки, теряет свою эффективность до того, как изделие будет готово. Это может привести к браку или дефектам поверхности уже в процессе переработки. Поэтому сначала проверьте, какую температуру достигает ваш процесс в смесителе или экструдере; например, при переработке ПП эта проверка приводит к значению MDH. Остальные строки таблицы помогают определить, какой тип в рамках выбранной базы активного вещества может подойти для вашей рецептуры.
| Parameter | Техническое значение | Последствия для отбора |
|---|---|---|
| Температура проведения процесса | При температуре выше температуры разложения отделение воды начинается уже в смесителе или экструдере | Определяет предварительный выбор между ATH и MDH |
| Основа активного вещества | Определяет, при какой температуре начинает выделяться вода | Температура стеквания (ATH) — примерно от 200 °C, температура расплавления (MDH) — примерно от 300 °C |
| Характер поверхности | ATH — амфотерный, MDH — щелочной; влияет на взаимодействие с добавками | Включить добавки из рецептуры в предварительный выбор |
| Распределение по размеру зерен | Влияет, в частности, на диспергирование, качество поверхности и достижимую степень заполнения | Более мелкие типы обеспечивают более однородную поверхность при более значительном повышении вязкости, более крупные типы — более высокую загрузку |
| Обработка поверхности | Необработанные поверхности являются гидрофильными, а поверхности с покрытием — гидрофобными | Гидрофобное покрытие может улучшить диспергируемость и обеспечить более высокую степень наполнения; эффект зависит от конкретного применения |
| Степень заполнения | Минеральное действие зависит от количества и от степени наполнения соответствующей рецептуры или способа применения | Толщина зависит, в частности, от области применения, результатов испытаний, технологичности и состояния поверхности |
| Связующие вещества и другие компоненты рецептуры | Влиять на то, когда и как антипирен действует в конечном продукте | Оценка взаимодействия вашей лаборатории с лабораторией Alpha Calcit |
Этот перечень не является исчерпывающим; другие факторы зависят от состава препарата и способа его применения.
Гидрофобное покрытие на примере Solid Surface
Solid Surface, то есть минеральные материалы для столешниц, стеновых облицовок, полок или подоконников, демонстрирует, на что способно гидрофобное покрытие ATH. Специальное покрытие может снизить вязкость наполненной смоляной массы и способствовать получению поверхностей, устойчивых к воздействию различных сред и отталкивающих грязь. Поскольку оно также может улучшить диспергируемость, в некоторых случаях в массу можно добавить больше наполнителя. Какой тип и какая степень измельчения подходят в данном случае, ответить однозначно невозможно, поскольку каждая рецептура индивидуальна.
Технические консультации
Решение между ATH и MDH в рамках технической консультации
Какие данные нам нужны для предварительного отбора
Для предоставления технической консультации нам, в частности, необходима информация о вашей области применения, общее описание технологического процесса с указанием максимальной температуры, наполнителя, использовавшегося ранее, требуемого испытания на пожарную безопасность, а также ваших требований к цвету, поверхности и плотности. На основании этой информации мы совместно с вами определим основу активного вещества и подберем индивидуальный набор подходящих типов ALFRIMAL® или проверим, целесообразно ли разработать решение, специально адаптированное к вашему применению. Для этого мы вышлем вам образцы, которые вы сможете протестировать в своей собственной рецептуре. Если это целесообразно для вашей области применения, мы сформируем набор образцов таким образом, чтобы вы могли сравнить версии с покрытием и без него.
Контакты: Отдел продаж · Телефон +49 2236 8914-0 · Электронная почта sales@alpha-calcit.de
Линейки продукции
ALFRIMAL® для ATH, ALFRIMAL® MG для MDH
Какая линейка относится к какой основе активного вещества
ALFRIMAL® — это наша линейка антипиренов на основе гидроксида алюминия. Виды этих антипиренов различаются, в частности, по размеру частиц и обработке поверхности. К видам с более крупными частицами относятся те, которые имеют оптимизированное гранулометрическое распределение, что позволяет достигать высокой степени наполнения и улучшать технологичность систем с высоким содержанием наполнителя. Обзор вы найдете в разделе «Типы ALFRIMAL® на основе гидроксида алюминия».
ALFRIMAL® MG — это линейка продуктов на основе гидроксида магния, как с гидрофобным покрытием поверхности, так и без него. Её следует рассматривать в тех случаях, когда температура вашего технологического процесса, например при переработке ПП, выходит за пределы температурного диапазона ATH. Варианты и типы представлены в разделе ALFRIMAL® MG на странице продукта «Гидроксид магния». Обе линейки мы производим из сырья, полученного из контролируемых источников.
Консультация специалиста
Надежное обслуживание
Просто отправьте нам сообщение, и вы в кратчайшие сроки получите квалифицированную консультацию.
- Достаточно короткого сообщения
- Мгновенный ответ по электронной почте или по телефону
- Полезная и квалифицированная поддержка
Адрес
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Германия
Часто задаваемые вопросы
Часто задаваемые вопросы разработчиков рецептур об ATH и MDH
Дополнительная информация
Дополнительные страницы, посвящённые ATH и MDH
- Типы ALFRIMAL® на основе гидроксида алюминия · Обзор типов линейки ALFRIMAL®
- ALFRIMAL® MG на странице продукта «Гидроксид магния» · Типы и варианты линейки ALFRIMAL® MG
- Контакты отдела продаж · Контактная форма, адреса представительств и контакты отдела продаж
Мы с радостью свяжемся с вами.
Форма запроса