Применение минеральных антипиренов
Минеральные антипирогенные добавки на основе гидроксида алюминия (ATH) или гидроксида магния (MDH) обычно добавляются в рецептуру в больших количествах. То, какое количество этого вещества допускается в конкретном применении, зависит от условий переработки, например, при экструзии безгалогенной кабельной оболочки на основе ЭВА. Гидрофобное поверхностное покрытие из ATH или MDH может влиять на вязкость наполненной массы, причем по-разному в зависимости от отрасли.
Почему в пластики добавляют ATH или MDH
Минеральные антипирогенные добавки замедляют возникновение и распространение пожара
Многие пластики имеют в основе углеводородную структуру и поэтому легко воспламеняются. ATH и MDH добавляются в них для того, чтобы пожар возникал позже и распространялся медленнее. Изделие, модифицированное таким образом, в меньшей степени способствует распространению пожара, а количество выделяемого тепла и плотность дымовых газов могут снизиться. Благодаря этому пути эвакуации и спасения могут оставаться пригодными для использования дольше.
Этот эффект обусловлен водой, связанной в кристаллах обоих гидроксидов и составляющей около трети их массы. При температуре выше примерно 200 °C ATH высвобождает эту воду, а MDH — при температуре выше примерно 300 °C. Поскольку разложение протекает эндотермически, оно отводит тепло от очага возгорания, и пластик разлагается под действием тепла медленнее. Водяной пар разбавляет горючие газы и вытесняет кислород из зоны горения. В качестве остатка остаются оксиды металлов, которые, образуя защитный слой, препятствуют поступлению тепла и проникновению кислорода.
Все минеральные антипирены компании Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG не содержат галогенов. В случае возгорания ни ATH, ни MDH не выделяют токсичных или коррозионных газов. В отношении готового продукта все компоненты рецептуры определяют, считается ли он в целом не содержащим галогенов.
Кроме того, ATH и MDH не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Даже остатки оксидов металлов, остающиеся в продукте после возгорания, не представляют опасности.
Этот эффект обусловлен водой, связанной в кристаллах обоих гидроксидов и составляющей около трети их массы. При температуре выше примерно 200 °C ATH высвобождает эту воду, а MDH — при температуре выше примерно 300 °C. Поскольку разложение протекает эндотермически, оно отводит тепло от очага возгорания, и пластик разлагается под действием тепла медленнее. Водяной пар разбавляет горючие газы и вытесняет кислород из зоны горения. В качестве остатка остаются оксиды металлов, которые, образуя защитный слой, препятствуют поступлению тепла и проникновению кислорода.
Все минеральные антипирены компании Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG не содержат галогенов. В случае возгорания ни ATH, ни MDH не выделяют токсичных или коррозионных газов. В отношении готового продукта все компоненты рецептуры определяют, считается ли он в целом не содержащим галогенов.
Кроме того, ATH и MDH не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Даже остатки оксидов металлов, остающиеся в продукте после возгорания, не представляют опасности.
Области применения
Сфера применения ATH и MDH простирается от кабелей до корпусов для электроники
Типичные области применения, сгруппированные по сферам использования
| Область применения | Типичные применения |
|---|---|
| Кабели и провода | Энергетические и монтажные кабели, кабели для передачи данных, автомобильные кабели |
| Строительные материалы | Профили, строительные плиты, кабельные каналы |
| Технические компаунды | Корпуса для электроники, автомобильная промышленность, изделия из эластомеров |
При экструзии безгалогенной кабельной оболочки на основе EVA на технологичность наполненного расплава влияют, в частности, степень наполнения и поверхностное покрытие минерального наполнителя. Для наполнителей и оболочечных смесей кабелей предусмотрено несколько тонкодисперсных марок ALFRIMAL® и ALFRIMAL® MG; их соответствие указано в обзоре марок в разделе «Линейки продуктов».
В строительных изделиях, таких как профили, строительные плиты и кабельные каналы, а также в технических изделиях, таких как корпуса электронных устройств и изделия из эластомеров, ATH и MDH выполняют одинаковую функцию пожарной защиты. То, как покрытие влияет на технологичность в этих случаях, зависит, в частности, от метода производства и области применения.
В строительных изделиях, таких как профили, строительные плиты и кабельные каналы, а также в технических изделиях, таких как корпуса электронных устройств и изделия из эластомеров, ATH и MDH выполняют одинаковую функцию пожарной защиты. То, как покрытие влияет на технологичность в этих случаях, зависит, в частности, от метода производства и области применения.
Модификация поверхности
Гидрофобное покрытие может изменить текучесть масс с высоким содержанием наполнителя
Модификация поверхности ATH и MDH и её влияние на технологию переработки
ATH и MDH являются одновременно наполнителями и антипиренами: они могут увеличивать объем в рецептуре, влиять на жесткость и поверхность, а также выполнять функцию огнезащиты. Поскольку их действие зависит от используемого количества, высокая степень наполнения является нормой. С увеличением степени наполнения возрастают вязкость и плотность; также повышается вязкость массы в процессе переработки. Более мелкие фракции увеличивают удельную поверхность и усиливают рост вязкости, а более крупные фракции уплотняют массу и облегчают переработку, но ухудшают качество поверхности. Типы с модифицированной поверхностью и более мелким размером частиц могут улучшить смачивание полимером и позволяют использовать более высокие доли наполнителя при сохранении той же технологичности. Компания Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG с удовольствием проконсультирует вас по вопросам тестирования рецептур. Вместе с вами мы определим, какой тип — с покрытием или без него — и какая степень измельчения подходят для вашего применения.
Необработанные ATH и MDH обладают гидрофильной поверхностью, которая, как правило, хуже смачивает неполярные пластики. Гидрофобное покрытие может улучшить смачиваемость и диспергируемость в пластике, что позволяет увеличить долю наполнителя в рецептуре. Насколько сильно это скажется на вязкости, зависит, в частности, от конкретного применения.
Необработанные ATH и MDH обладают гидрофильной поверхностью, которая, как правило, хуже смачивает неполярные пластики. Гидрофобное покрытие может улучшить смачиваемость и диспергируемость в пластике, что позволяет увеличить долю наполнителя в рецептуре. Насколько сильно это скажется на вязкости, зависит, в частности, от конкретного применения.
| Реологический параметр | Нелеченный ATH или MDH | ATH или MDH с гидрофобной обработкой |
|---|---|---|
| Взаимодействие частиц | сильное притяжение между частицами за счет водородных связей | стерическое препятствие, низкая степень агломерации |
| Вязкость при высокой степени заполнения | очень высокая, от структурно-вязкой до пастообразной | умеренное и контролируемое течение, от приблизительно ньютоновского до слегка структурно-вязкого |
| Предел текучести | выраженный; для течения требуются высокие сдвиговые силы | от незначительного до отсутствующего |
| Максимальный уровень наполнения | низкая, критическая концентрация пигмента по объёму достигается быстро | выше |
В таблице показаны тенденции. Насколько явно они проявляются, зависит, в частности, от условий применения и состава препарата.
При экструзии ЭВА, ПЭ и ПП
В термопластах, таких как EVA, PE и PP, покрытие может снижать вязкость расплава. При экструзии безгалогенной кабельной оболочки на основе EVA это может снизить давление в сопле и предотвратить разрыв расплава, который проявляется в виде «акульей кожи» на поверхности оболочки. В то же время это позволяет достичь более высокой производительности при более низких температурах переработки.
В области красок и лаков
В красках и лаках данное покрытие может в значительной степени препятствовать образованию сильно тиксотропных структур. С помощью гидрофобного ATH или MDH можно создавать системы с высоким содержанием твердых веществ, которые, несмотря на высокое содержание наполнителя, сохраняют возможность нанесения распылителем, валиком и кистью. Кроме того, в таре может улучшиться стабильность к осаждению.
В теплоизоляционных материалах из полиуретановой пены
При производстве полиуретановых пен наполнитель находится в виде суспензии в жидких реактивных компонентах, таких как полиолы, и должен быть в них равномерно распределен. Если вязкость суспензии остается низкой, её можно точно дозировать в смесительной головке с мелким распределением. Это может способствовать формированию однородной ячеистой структуры и обеспечению постоянных теплоизоляционных свойств готовой пены.
В пастообразных герметиках
Пастообразные герметики могут приобретать контролируемую базовую вязкость за счет функционализации поверхности минеральных частиц. В этом случае можно более точно дозировать реологические добавки, что позволяет регулировать стабильность в строительных или автомобильных швах независимо от типа антипирена.
В структурных и термоплавких клеях
В конструкционных и термоплавких клеях покрытие может предотвратить преждевременное склеивание при соединении. При сохранении вязкоупругих течёвых характеристик можно добиться образования тонких клеевых зазоров без агломератов и высоких адгезионных сил.
Запросить технические рекомендации по продукту
Сообщите нам о вашей области применения — мы подберем подходящий вариант качества и линейку продукции из нашего ассортимента и поможем вам на этапе первоначального отбора образцов.
Выбор
Какой тип подходит для вашего применения, показывает продукт в целевой системе
Краткое руководство по выбору моделей с покрытием и без покрытия
Выбор подходящей основы — ATH или MDH — зависит, в частности, от технологического диапазона, достижимой степени наполнения, а также от оптических и механических требований к продукту. Сравнение обоих материалов и критерии выбора основы активного вещества приведены на странице, посвящённой различиям между ATH и MDH. Антипироген обеспечивает принцип действия, а пожаробезопасность продукта определяется только во взаимодействии с матрицей, степенью наполнения и геометрией изделия. Поэтому оценка проводится на самом изделии в условиях реальной эксплуатации. В случае кабельной оболочки на основе EVA только испытание с использованием вашей смеси покажет, облегчает ли тип с покрытием процесс экструзии и проходит ли он требуемое испытание на огнестойкость.
Линейки продукции
Модели с покрытием представлены в обеих линейках ALFRIMAL®
Соответствие между основой активного вещества и типом поверхности
ALFRIMAL® — это наша линейка продуктов на основе гидроксида алюминия. В рамках этой линейки, в частности, варьируется обработка поверхности. К типам с покрытием относится ALFRIMAL® 549 XS HS со специальным гидрофобным покрытием. Этот высокобелый, не содержащий галогенов ATH способен снижать вязкость и предназначен для поверхностей из минеральных материалов, устойчивых к воздействию рабочих сред.
ALFRIMAL® MG основан на гидроксиде магния и доступен как с гидрофобным покрытием, так и без него. Эта линейка подходит для температур обработки, при которых ATH уже начал бы выделять воду. Типы и степень помола указаны на странице продукта ALFRIMAL® MG с покрытием и без него.
ALFRIMAL® MG основан на гидроксиде магния и доступен как с гидрофобным покрытием, так и без него. Эта линейка подходит для температур обработки, при которых ATH уже начал бы выделять воду. Типы и степень помола указаны на странице продукта ALFRIMAL® MG с покрытием и без него.
Обзор типов ALFRIMAL®
| Группа типов | Типы | Средний размер зерен d₅₀ | Степень белизны Ry | Предполагаемые области применения |
|---|---|---|---|---|
| ALFRIMAL® Finest | 104, 105, 106 | 4 мкм, 3 мкм, 2 мкм | 97, 97, 98 | Наполнители и оболочечные смеси для кабелей, резиновых изделий, эластомерных пен, композитных поверхностей в сочетании с другими типами ATH |
| ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 104 HS, 106 HS | 4 мкм, 2 мкм | белый, без указания сорта Ry | Наполнители и специальные смеси для оболочек кабелей, резиновых изделий, эластомерных пен и термореактивных пластиков |
| ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 506 P, 509 P | 1,4 мкм, 1,3 мкм | 98, 97 | Наполнители и оболочечные смеси для кабелей, резиновых изделий, эластомерных пен |
| ALFRIMAL® 440 S - 449 S | 440 S, 443, 444 S, 446, 447 S, 448, 449, 449 S | от 6 до 18 мкм | от 94 до 97 | Пластмассы, резина, смолы для пенопластов, изоляционные материалы, герметики и покрытия, краски и лаки, маркировка для полов и дорог, смолы для углублённой укладки |
| ALFRIMAL® XS | 547 XS, 549 XS, 549 XS HS | 15 мкм, 20 мкм, 20 мкм | 97, 96, 96 | Solid Surface для облицовки стен, полок, столешниц, облицовки радиаторов и подоконников |
| ALFRIMAL® MG | MG 2, MG-H 2, MG 4, MG-H 4, MG 8 | 2 мкм, 2 мкм, 4 мкм, 4 мкм, 8 мкм | 94, 94, 93, 93, 95 | Смеси для оболочек кабелей, эластомеры и ТПЭ, изоляционные пластики для «белых» изделий, кровельные мембраны |
Значения d₅₀ и степени белизны являются средними показателями, не имеющими юридической силы; перечень областей применения не является исчерпывающим.
Другие типы ATH, такие как ALFRIMAL® 501 X, 802 и 849 S, можно найти на странице продукта «Гидроксид алюминия — антипирогены», а типы MDH — на странице продукта «Гидроксид магния — антипирогены». Какой тип подходит для вашей рецептуры, невозможно определить только по таблице, поскольку каждая рецептура индивидуальна.
Технические консультации
Мы сопровождаем процесс тестирования ATH и MDH в вашей рецептуре
Технические консультации и образцы для ваших испытаний
В ходе технической консультации опишите нам в общих чертах матрицу, технологию обработки и целевые требования. На этой основе мы совместно определим подходящие типы и предоставим образцы для ваших собственных испытаний. Для кабельной оболочки на основе EVA к этим данным относятся, в частности, ранее использовавшийся наполнитель, температуры в экструдере и требуемые испытания на огнестойкость. Помимо наших типов, в этом случае также могут рассматриваться индивидуальные решения. Испытания по вашей рецептуре проводятся в вашей лаборатории в согласовании с нашей лабораторией, где мы сами исследуем эти типы материалов.
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 по экструзии и разработке рецептур
Мы с радостью свяжемся с вами.
Форма запроса