Použitie minerálnych retardérov horenia
Minerálne retardéry horenia s hydroxidom hlinitým (ATH) alebo hydroxidom horečnatým (MDH) sa do receptúry zvyčajne pridávajú vo vysokých podieloch. To, koľko ho daná aplikácia zvládne, závisí od spôsobu spracovania, napríklad pri extrudovaní bezhalogénového plášťa káblov na báze EVA. Hydrofóbna povrchová úprava z ATH alebo MDH môže ovplyvniť viskozitu plnenej hmoty, a to v závislosti od odvetvia rôznymi spôsobmi.
Prečo sa do plastov pridáva ATH alebo MDH
Minerálne retardéry horenia spomaľujú vznik a šírenie požiaru
Mnohé plasty sú založené na základnej štruktúre z uhľovodíkov, a preto sa ľahko vznietia. Pridávajú sa do nich látky ATH a MDH, aby sa požiar vznikol neskôr a šíril sa pomalšie. Produkt s takouto úpravou môže menej prispievať k šíreniu požiaru a môže sa znížiť množstvo uvoľneného tepla aj hustota dymu. Únikové a evakuačné cesty tak môžu zostať použiteľné dlhšie.
Účinok vychádza z vody, ktorá je viazaná v kryštáloch oboch hydroxidov a tvorí približne tretinu ich hmotnosti. Pri teplotách nad cca 200 °C uvoľňuje ATH túto vodu, MDH pri teplotách nad cca 300 °C. Keďže rozklad prebieha endotermicky, odoberá požiaru teplo a plast sa tepelne rozkladá pomalšie. Vodná para riedi horľavé plyny a vytláča kyslík z oblasti požiaru. Ako zvyšok zostávajú oxidy kovov, ktoré ako ochranná vrstva bránia prenikaniu tepla a kyslíka.
Všetky minerálne retardéry horenia spoločnosti Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG sú bezhalogénové. Z materiálov ATH a MDH sa v prípade požiaru neuvoľňujú ani toxické, ani korozívne plyny. O tom, či sa hotový výrobok považuje za celkovo bezhalogénový, rozhodujú všetky zložky receptúry.
Navyše sú ATH a MDH ekologicky neutrálne. Dokonca aj zvyšky oxidov kovov, ktoré v produkte zostávajú po požiari, sú neškodné.
Účinok vychádza z vody, ktorá je viazaná v kryštáloch oboch hydroxidov a tvorí približne tretinu ich hmotnosti. Pri teplotách nad cca 200 °C uvoľňuje ATH túto vodu, MDH pri teplotách nad cca 300 °C. Keďže rozklad prebieha endotermicky, odoberá požiaru teplo a plast sa tepelne rozkladá pomalšie. Vodná para riedi horľavé plyny a vytláča kyslík z oblasti požiaru. Ako zvyšok zostávajú oxidy kovov, ktoré ako ochranná vrstva bránia prenikaniu tepla a kyslíka.
Všetky minerálne retardéry horenia spoločnosti Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG sú bezhalogénové. Z materiálov ATH a MDH sa v prípade požiaru neuvoľňujú ani toxické, ani korozívne plyny. O tom, či sa hotový výrobok považuje za celkovo bezhalogénový, rozhodujú všetky zložky receptúry.
Navyše sú ATH a MDH ekologicky neutrálne. Dokonca aj zvyšky oxidov kovov, ktoré v produkte zostávajú po požiari, sú neškodné.
Oblasti použitia
Oblasti použitia materiálov ATH a MDH siahajú od káblov až po kryty elektronických zariadení
Typické použitia zoradené podľa oblasti použitia
| Oblasť použitia | Typické aplikácie |
|---|---|
| Káble a vedenia | Energetické a inštalačné káble, dátové káble, automobilové káble |
| Stavebné výrobky | Profily, stavebné dosky, káblové kanály |
| Technické zmesi | Puzdrá na elektroniku, aplikácie v automobilovom priemysle, výrobky z elastoméru |
Pri extrudovaní bezhalogénového plášťa káblov na báze EVA ovplyvňujú spracovateľnosť plnenej taveniny okrem iného stupeň plnenia a povrchová úprava minerálu. Pre plniace a plášťové zmesi káblov je určených niekoľko jemných typov ALFRIMAL® a ALFRIMAL® MG; ich zaradenie je uvedené v prehľade typov v časti Produktové rady.
V stavebných výrobkoch, ako sú profily, stavebné dosky a káblové kanály, ako aj v technických výrobkoch, ako sú elektronické skrine a elastomérne výrobky, plnia ATH a MDH rovnakú funkciu protipožiarnej ochrany. To, ako sa povrchová úprava v týchto prípadoch prejaví na spracovateľnosti, závisí okrem iného od postupu a konkrétneho použitia.
V stavebných výrobkoch, ako sú profily, stavebné dosky a káblové kanály, ako aj v technických výrobkoch, ako sú elektronické skrine a elastomérne výrobky, plnia ATH a MDH rovnakú funkciu protipožiarnej ochrany. To, ako sa povrchová úprava v týchto prípadoch prejaví na spracovateľnosti, závisí okrem iného od postupu a konkrétneho použitia.
Úprava povrchu
Hydrofóbny povlak môže zmeniť tečivosť zmesí s vysokým obsahom plniva
Modifikácia povrchu ATH a MDH a jej vplyv na spracovanie
ATH a MDH sú zároveň plnivom aj retardérom horenia: môžu do receptúry pridať objem, ovplyvňujú tuhosť a povrch a zároveň plnia funkciu protipožiarnej ochrany. Keďže ich účinok závisí od použitého množstva, zvyčajne sa používajú vo vysokých plnivostných podieloch. S rastúcim obsahom plniva sa zvyšuje viskozita a hustota; zvyšuje sa aj tuhosť hmoty v procese spracovania. Jemnejšie typy zvyšujú špecifický povrch a zosilňujú nárast viskozity, hrubšie frakcie sa hustejšie zhlukujú a uľahčujú spracovanie, znižujú však kvalitu povrchu. Povrchovo modifikované, jemnejšie typy môžu zlepšiť zmáčavosť polymérom a umožniť vyššie obsahy pri rovnakej spracovateľnosti. Spoločnosť Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG vám rada poradí pri testovaní receptúr. Spoločne s vami zistíme, či je pre vašu aplikáciu vhodný povlečený alebo nepovlečený typ a aká jemnosť prichádza do úvahy.
Neupravené ATH a MDH majú hydrofilný povrch, ktorý zvyčajne horšie smáča nepolárne plasty. Hydrofóbna vrstva môže zlepšiť zmáčavosť a dispergovateľnosť v plaste, čím je možné zvýšiť obsah prísady v receptúre. To, do akej miery sa to prejaví na viskozite, závisí okrem iného od konkrétneho použitia.
Neupravené ATH a MDH majú hydrofilný povrch, ktorý zvyčajne horšie smáča nepolárne plasty. Hydrofóbna vrstva môže zlepšiť zmáčavosť a dispergovateľnosť v plaste, čím je možné zvýšiť obsah prísady v receptúre. To, do akej miery sa to prejaví na viskozite, závisí okrem iného od konkrétneho použitia.
| Reologický parameter | Neliečená ATH alebo MDH | Hydrofobizovaný ATH alebo MDH |
|---|---|---|
| Vzájomné pôsobenie častíc | silná príťažlivosť medzi časticami prostredníctvom vodíkových mostíkov | sterická prekážka, nízka aglomerácia |
| Viskozita pri vysokom stupni naplnenia | veľmi vysoká, štrukturálne viskózna až pastovitá | mierne a kontrolovateľné, takmer newtonovské až mierne štruktúrne viskózne tečenie |
| Medza tečenia | výrazné, na to, aby tekutina tiekla, sú potrebné vysoké šmykové sily | nízka až žiadna |
| Maximálny stupeň naplnenia | nízka, kritická koncentrácia objemu pigmentu sa dosiahne rýchlo | vyššie |
Tabuľka znázorňuje trendy. To, ako výrazne sa prejavujú, závisí okrem iného od vášho použitia a zloženia.
Pri extrudovaní materiálov EVA, PE a PP
V termoplastoch, ako sú EVA, PE a PP, môže tento povlak znížiť viskozitu taveniny. Pri extrudovaní bezhalogénového plášťa káblov na báze EVA to môže znížiť tlak v tryske a zabrániť rozpadaniu taveniny, ktoré sa prejavuje ako „žraločia koža“ na povrchu plášťa. Zároveň to umožňuje dosiahnuť vyššie výkony pri nižších spracovateľských teplotách.
Farby a laky
V prípade farieb a lakov môže tento povlak zabrániť tvorbe silne tixotropných štruktúr. Pomocou hydrofobizovaného ATH alebo MDH je možné pripraviť systémy s vysokým obsahom tuhej fázy (High-Solid), ktoré si aj napriek vysokému obsahu plniva zachovávajú schopnosť nanášania striekaním, valčekom aj štetcom. Okrem toho sa môže zlepšiť stabilita proti usadzovaniu v nádobe.
V izolačných materiáloch z polyuretánovej peny
V prípade polyuretánových pien sa plnivo suspenduje v kvapalných reaktívnych zložkách, ako sú polyoly, a musí byť v nich rovnomerne rozptýlené. Ak viskozita suspenzie zostane nízka, dá sa v miešacej hlave dávkovať s jemným rozptylom. To môže prispieť k rovnomernej bunkovej štruktúre a konštantným izolačným vlastnostiam hotovej peny.
V pastovitých tesniacich materiáloch
Pastovité tesniace materiály môžu vďaka funkcionalizácii povrchu minerálov dosiahnuť kontrolovateľnú základnú viskozitu. Prísady ovplyvňujúce reológiu je potom možné dávkovať presnejšie, čím je možné nastaviť stabilitu v stavebných alebo automobilových škárach nezávisle od prítomnosti retardérov horenia.
V štrukturálnych a tavných lepidlách
V konštrukčných a tavných lepidlách môže povlak zabrániť predčasnému zlepeniu pri spájaní. Ak sa zachová viskoelastické tečenie, je možné dosiahnuť tenké lepené škáry bez zhlukov a vysoké adhézne sily.
Požiadať o technické odporúčanie k produktu
Oznámte nám svoje použitie - overíme vhodnú kvalitu a produktovú skupinu z nášho portfólia a budeme vás sprevádzať pri prvom odbere vzoriek.
Výber
Ktorý typ je vhodný pre vašu aplikáciu, ukáže produkt v cieľovom systéme
Stručný prehľad výberu pre typy s povrchovou úpravou a bez nej
To, či je vhodnou základnou zložkou ATH alebo MDH, závisí okrem iného od procesného okna, dosiahnuteľného stupňa naplnenia a optických a mechanických požiadaviek výrobku. Porovnanie oboch materiálov a kritériá pre výber základu aktívnej látky nájdete na stránke venovanej rozdielom medzi ATH a MDH. Zápalná ochrana poskytuje princíp pôsobenia, požiarne správanie však vzniká až v súčinnosti s matricou, stupňom naplnenia a geometriou výrobku. Posudzovanie sa preto vykonáva na výrobku v cieľovom systéme. V prípade opláštenia káblov na báze EVA až test s vašou zmesou ukáže, či typ s povlakom uľahčuje extrudovanie a či splní požadovanú skúšku protipožiarnej ochrany.
Produktové rady
Povlakované typy sú k dispozícii v oboch radách ALFRIMAL®
Priradenie základu účinných látok a povrchovej úpravy
ALFRIMAL® je naša produktová rada na báze hydroxidu hlinitého. V rámci tejto rady sa líši okrem iného povrchová úprava. Medzi povlakované typy patrí ALFRIMAL® 549 XS HS so špeciálnym hydrofóbnym povlakom. Tento snehobiely, bezhalogénový ATH môže znižovať viskozitu a je určený pre povrchy z minerálnych materiálov odolné voči pôsobeniu médií.
ALFRIMAL® MG je založený na hydroxide horčíka a je k dispozícii s hydrofóbnou povrchovou úpravou aj bez nej. Táto produktová rada je vhodná pre spracovateľské teploty, pri ktorých by ATH už oddeľoval vodu. Typy a zrnitosti sú uvedené na produktovej stránke ALFRIMAL® MG s povrchovou úpravou aj bez nej.
ALFRIMAL® MG je založený na hydroxide horčíka a je k dispozícii s hydrofóbnou povrchovou úpravou aj bez nej. Táto produktová rada je vhodná pre spracovateľské teploty, pri ktorých by ATH už oddeľoval vodu. Typy a zrnitosti sú uvedené na produktovej stránke ALFRIMAL® MG s povrchovou úpravou aj bez nej.
Prehľad typov ALFRIMAL®
| Skupina typov | Typy | Stredná veľkosť zŕn d₅₀ | Stupeň bielosti Ry | Predpokladané oblasti použitia |
|---|---|---|---|---|
| ALFRIMAL® Finest | 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Plniace a obalové zmesi pre káble, gumové výrobky, elastomérne peny, materiály typu „Solid Surface“ v kombinácii s inými typmi ATH |
| ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 104 HS, 106 HS | 4 µm, 2 µm | biela, bez uvedenia obsahu ryže | Plnidlá a špeciálne plášťové zmesi pre káble, gumové výrobky, elastomérne peny a duroplasty |
| ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 506 P, 509 P | 1,4 µm, 1,3 µm | 98, 97 | Plniace a obalové zmesi pre káble, gumové výrobky, elastomérne peny |
| ALFRIMAL® 440 S až 449 S | 440 S, 443, 444 S, 446, 447 S, 448, 449, 449 S | 6 až 18 µm | 94 až 97 | Plasty, guma, živice na výrobu pien, izolačné materiály, tesniace materiály a nátery, farby a laky, značenie podláh a ciest, živice pre zapustené inštalácie |
| ALFRIMAL® XS | 547 XS, 549 XS, 549 XS HS | 15 µm, 20 µm, 20 µm | 97, 96, 96 | Solid Surface na obklady stien, police, pracovné dosky, obklady radiátorov a parapety |
| 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 | Zmesi na plášte káblov, elastoméry a TPE, izolačné plasty pre biele výrobky, strešné membrány |
Hodnoty d₅₀ a bielosti sú priemerné hodnoty bez právnej záväznosti; oblasti použitia nie sú vyčerpávajúce.
Ďalšie typy ATH, ako napríklad ALFRIMAL® 501 X, 802 a 849 S, nájdete na stránke s produktmi „Hydroxid hlinitý - retardéry horenia“, typy MDH zase na stránke s produktmi „Hydroxid horčíka - retardéry horenia“. Z tabuľky samotnej nie je možné zistiť, ktorý typ je vhodný pre vašu receptúru, pretože každá receptúra je iná.
Technické poradenstvo
Sledujeme testovanie látok ATH a MDH vo vašej receptúre
Technické poradenstvo a vzorky pre vaše testy
V rámci technického poradenstva nám stručne opíšte maticu, spracovateľské postupy a požadované vlastnosti. Na základe toho spoločne vyberieme vhodné typy a poskytneme vzorky na vaše vlastné testovanie. V prípade opláštenia káblov na báze EVA patria medzi tieto údaje okrem iného doteraz používaná plnivá látka, teploty v extrudéri a požadovaná skúška protipožiarnej odolnosti. Okrem našich typov prichádzajú do úvahy aj riešenia na mieru. Skúšky s vašou receptúrou prebiehajú vo vašom laboratóriu v koordinácii s naším laboratóriom, kde tieto typy sami testujeme.
Poradenstvo od odborníka
Spoľahlivý servis
Stačí nám poslať správu a v najkratšom možnom čase vám poskytneme odborné poradenstvo.
- Stačí krátka správa
- Okamžitá odpoveď e-mailom alebo telefonicky
- Užitočná a odborná podpora
Adresa
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Nemecko
Časté otázky týkajúce sa extrudovania a vývoja receptúr
Radi sa vám ozveme.
Formulár na dopyt