Mineraliskt flamskyddsmedel i praktisk tillämpning
Mineraliska flamskyddsmedel med aluminiumhydroxid (ATH) eller magnesiumhydroxid (MDH) tillsätts vanligtvis i stora mängder i en formulering. Hur mycket av detta som en applikation tål beror på bearbetningen, till exempel vid extrudering av en halogenfri kabelmantel på EVA-bas. En hydrofob ytbeläggning av ATH eller MDH kan påverka viskositeten hos den fyllda massan, och detta på olika sätt beroende på bransch.
Varför man tillsätter ATH eller MDH i plaster
Mineraliskt flamskyddsmedel fördröjer branduppkomst och brandspridning
Många plaster bygger på en grundstruktur av kolväten och är därför lättantändliga. ATH och MDH tillsätts för att fördröja brandutbrottet och göra att elden sprider sig långsammare. En produkt som är utrustad på detta sätt bidrar i mindre utsträckning till att en brand sprider sig, och den frigjorda värmemängden samt rökgasdensiteten kan minska. Därmed kan utrymnings- och räddningsvägar förbli användbara under en längre tid.
Effekten beror på vattnet som är bundet i kristallerna hos båda hydroxiderna och utgör ungefär en tredjedel av deras massa. Vid temperaturer över ca 200 °C frigör ATH detta vatten, medan MDH gör det vid temperaturer över ca 300 °C. Eftersom nedbrytningen är endoterm avleder den värme från branden, vilket gör att plasten bryts ned termiskt långsammare. Vattenångan späder ut de brännbara gaserna och tränger tillbaka syret från brandområdet. Som restprodukter kvarstår metalloxider, vilka fungerar som ett skyddande skikt som hindrar värmetillförseln och syretillförseln.
De mineraliska flamskyddsmedlen från Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG är alla halogenfria. Varken ATH eller MDH avger i sig några giftiga eller frätande gaser vid brand. För den färdiga produkten är det samtliga beståndsdelar i receptet som avgör om den totalt sett betraktas som halogenfri.
Dessutom är ATH och MDH miljöneutrala. Till och med resterna av metalloxider som finns kvar i produkten efter en brand är ofarliga.
Effekten beror på vattnet som är bundet i kristallerna hos båda hydroxiderna och utgör ungefär en tredjedel av deras massa. Vid temperaturer över ca 200 °C frigör ATH detta vatten, medan MDH gör det vid temperaturer över ca 300 °C. Eftersom nedbrytningen är endoterm avleder den värme från branden, vilket gör att plasten bryts ned termiskt långsammare. Vattenångan späder ut de brännbara gaserna och tränger tillbaka syret från brandområdet. Som restprodukter kvarstår metalloxider, vilka fungerar som ett skyddande skikt som hindrar värmetillförseln och syretillförseln.
De mineraliska flamskyddsmedlen från Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG är alla halogenfria. Varken ATH eller MDH avger i sig några giftiga eller frätande gaser vid brand. För den färdiga produkten är det samtliga beståndsdelar i receptet som avgör om den totalt sett betraktas som halogenfri.
Dessutom är ATH och MDH miljöneutrala. Till och med resterna av metalloxider som finns kvar i produkten efter en brand är ofarliga.
Användningsområden
Användningsområdena för ATH och MDH sträcker sig från kablar till elektronikhus
Typiska tillämpningar sorterade efter användningsområde
| Användningsområde | Typiska tillämpningar |
|---|---|
| Kablar och ledningar | Energi- och installationskablar, datakablar, fordonskablar |
| Byggprodukter | Profiler, byggskivor, kabelkanaler |
| Tekniska kompositer | Elektronikhus, fordonsapplikationer, elastomerprodukter |
Vid extrudering av en halogenfri kabelmantel på EVA-bas påverkar bland annat fyllnadsgraden och ytbeläggningen på mineralet hur den fyllda smältan kan bearbetas. För fyllnings- och mantelblandningar i kablar finns flera fina ALFRIMAL®-typer och ALFRIMAL® MG avsedda; tilldelningen framgår av typöversikten i avsnittet Produktlinjer.
I byggprodukter såsom profiler, byggskivor och kabelkanaler samt i tekniska produkter såsom elektronikhus och elastomerartiklar fyller ATH och MDH samma brandskyddsfunktion. Hur en ytbeläggning där påverkar bearbetningen beror bland annat på processen och användningsområdet.
I byggprodukter såsom profiler, byggskivor och kabelkanaler samt i tekniska produkter såsom elektronikhus och elastomerartiklar fyller ATH och MDH samma brandskyddsfunktion. Hur en ytbeläggning där påverkar bearbetningen beror bland annat på processen och användningsområdet.
Ytmodifiering
En hydrofob beläggning kan förändra flytbarheten hos högfyllda massor
Ytmodifiering av ATH och MDH och dess inverkan på bearbetningen
ATH och MDH fungerar både som fyllmedel och flamskyddsmedel: De kan tillföra volym till receptet, påverka styvheten och ytan samt samtidigt fylla en brandskyddsfunktion. Eftersom deras effekt beror på den använda mängden är höga fyllnadsgrader regel. När fyllnadsgraden ökar stiger viskositeten och densiteten; även massans seghet under bearbetningsprocessen ökar. Finare typer ökar den specifika ytan och förstärker viskositetsökningen, medan grovare fraktioner packas tätare och underlättar bearbetningen, men försämrar ytkvaliteten. Ytmodifierade, finare typer kan förbättra vätningen av polymeren och möjliggöra högre fyllnadsgrader vid samma bearbetbarhet. Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG ger gärna råd vid testning av recepturerna. Tillsammans med er klargör vi om en belagd eller obelagd typ är lämplig för er tillämpning och vilken finhet som är aktuell.
Obehandlat ATH och MDH har en hydrofil yta som i regel vätar opolära plaster sämre. En hydrofob beläggning kan förbättra vätningen och dispergerbarheten i plasten, vilket gör att formuleringen kan fyllas i högre koncentrationer. Hur mycket detta påverkar viskositeten beror bland annat på användningsområdet.
Obehandlat ATH och MDH har en hydrofil yta som i regel vätar opolära plaster sämre. En hydrofob beläggning kan förbättra vätningen och dispergerbarheten i plasten, vilket gör att formuleringen kan fyllas i högre koncentrationer. Hur mycket detta påverkar viskositeten beror bland annat på användningsområdet.
| Reologisk parameter | Obehandlad ATH eller MDH | Hydrofobiserat ATH eller MDH |
|---|---|---|
| Partiklarnas växelverkan | stark attraktion mellan partiklarna via vätebroar | sterisk hindring, låg agglomerering |
| Viskositet vid hög fyllnadsgrad | mycket hög, strukturviskös till pastös | måttligt och kontrollerat, nästan newtonskt till lätt strukturvisköst flöde |
| Sträckgräns | utpräglad; det krävs stora skjuvkrafter för att den ska flyta | liten till obefintlig |
| Maximal fyllnadsgrad | låg, den kritiska pigmentvolymkoncentrationen uppnås snabbt | högre |
Tabellen visar tendenser. Hur tydliga dessa är beror bland annat på din användning och sammansättning.
Vid extrudering av EVA, PE och PP
I termoplaster som EVA, PE och PP kan beläggningen sänka smältviskositeten. Vid extrudering av en halogenfri kabelmantel på EVA-bas kan detta minska munstyckstrycket och motverka smältbrott, vilket syns som ”shark-skin” på mantelytan. Samtidigt kan högre genomströmningar vid lägre bearbetningstemperaturer bli möjliga.
Färger och lacker
När det gäller färger och lacker kan beläggningen motverka bildandet av starkt tixotropa strukturer. Med hydrofobiserat ATH eller MDH går det att framställa högfastsystem som, trots hög fyllnadsgrad, förblir lämpliga för sprutning, rullning och pensling. Dessutom kan sedimentationsstabiliteten förbättras i behållaren.
I isoleringsmaterial av polyuretanskum
Vid tillverkning av polyuretanskum suspenderas fyllmedlet i flytande reaktiva komponenter, såsom polyoler, och måste där vara jämnt fördelat. Om suspensionens viskositet förblir låg kan den doseras fint fördelat i blandningshuvudet. Detta kan bidra till en jämn cellstruktur och konstanta isoleringsegenskaper hos det färdiga skummet.
I pastösa tätningsmedel
Pastaformiga tätningsmedel kan få en reglerbar grundviskositet genom funktionalisering av mineralytan. Reologiska tillsatser kan då doseras mer exakt, vilket gör att stabiliteten i fogar inom bygg- eller fordonsindustrin kan justeras oberoende av flamskyddsmedlet.
I struktur- och smältlim
I struktur- och smältlim kan beläggningen motverka att fogarna klibbar ihop i ett tidigt skede vid sammanfogningen. Om det viskoelastiska flödesbeteendet bibehålls kan man uppnå tunna, agglomeratfria limspalter och höga vidhäftningskrafter.
Begär en teknisk produktrekommendation
Berätta för oss om er tillämpning - vi undersöker vilken kvalitet och produktfamilj som passar bäst i vårt sortiment och hjälper er med den första provtillverkningen.
Urval
Vilken typ som passar just din tillämpning framgår av produkten i målsystemet
Sammanfattning av urvalet för belagda och obelagda modeller
Om ATH eller MDH är den lämpliga basen avgörs bland annat av processfönstret, den uppnåeliga fyllnadsgraden samt produktens optiska och mekaniska krav. En jämförelse mellan de båda materialen och kriterierna för val av basmaterial finns på sidan om skillnaden mellan ATH och MDH. Flamskyddsmedlet tillhandahåller verkningsprincipen, men brandbeteendet uppstår först i samverkan med matrisen, fyllnadsgraden och produktens geometri. Bedömningen görs därför utifrån produkten i målsystemet. När det gäller kabelmantlar på EVA-bas visar först ett försök med er blandning om en belagd typ underlättar extruderingen och klarar det erforderliga brandskyddstestet.
Produktserier
Båda ALFRIMAL®-serierna finns i belagda varianter
Koppling mellan verksamma ämnen och ytbehandling
ALFRIMAL® är vår produktserie baserad på aluminiumhydroxid. Inom serien varierar bland annat ytbehandlingen. Bland de belagda varianterna finns ALFRIMAL® 549 XS HS med en speciell hydrofob beläggning. Detta snövita, halogenfria ATH kan sänka viskositeten och är avsett för mediebeständiga ytor av mineralkomposit.
ALFRIMAL® MG baseras på magnesiumhydroxid och finns med eller utan hydrofob ytbeläggning. Produktserien är lämplig för bearbetningstemperaturer där ATH redan skulle avge vatten. Typer och kornstorlekar anges på produktsidan för ALFRIMAL® MG med och utan beläggning.
ALFRIMAL® MG baseras på magnesiumhydroxid och finns med eller utan hydrofob ytbeläggning. Produktserien är lämplig för bearbetningstemperaturer där ATH redan skulle avge vatten. Typer och kornstorlekar anges på produktsidan för ALFRIMAL® MG med och utan beläggning.
Översikt över ALFRIMAL®-typerna
| Typgrupp | Typer | Medelkornstorlek d₅₀ | Vithetsgrad Ry | Avsedda användningsområden |
|---|---|---|---|---|
| ALFRIMAL® Finest | 104, 105, 106 | 4 µm, 3 µm, 2 µm | 97, 97, 98 | Fyll- och mantelblandningar för kablar, gummiprodukter, elastomerskum och Solid Surface tillsammans med andra ATH-typer |
| ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 104 HS, 106 HS | 4 µm, 2 µm | vit, utan Ry-angivelse | Fyllnads- och specialblandningar för kabelmantlar, gummiprodukter, elastomerskum och duroplaster |
| ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 506 P, 509 P | 1,4 µm, 1,3 µm | 98, 97 | Fyllnings- och mantelblandningar för kablar, gummiprodukter och elastomerskum |
| ALFRIMAL® 440 S till 449 S | 440 S, 443, 444 S, 446, 447 S, 448, 449, 449 S | 6 till 18 µm | 94 till 97 | Plast, gummi, hartser för skum, isolering, tätningsmedel och beläggningar, färger och lacker, golv- och vägmarkeringar, UP-hartser |
| ALFRIMAL® XS | 547 XS, 549 XS, 549 XS HS | 15 µm, 20 µm, 20 µm | 97, 96, 96 | Solid Surface för väggbeklädnad, hyllor, bänkskivor, radiatorpaneler och fönsterbrädor |
| 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 | Mantelblandningar för kablar, elastomerer och TPE, isoleringsplaster för vita produkter, takmembran |
d₅₀ och vithetsgrad är genomsnittsvärden utan rättslig bindande verkan; användningsområdena är inte uttömmande.
Ytterligare ATH-typer, såsom ALFRIMAL® 501 X, 802 och 849 S, hittar du på produktsidan för flamskyddsmedel av aluminiumhydroxid, medan MDH-typerna finns på produktsidan för flamskyddsmedel av magnesiumhydroxid. Vilken typ som är lämplig för just din receptur framgår inte enbart av tabellen, eftersom varje receptur är unik.
Teknisk rådgivning
Vi bistår vid testningen av ATH och MDH i er receptformulering
Teknisk rådgivning och prover för era försök
Beskriv i stora drag matrisen, bearbetningsmetoden och målkraven för oss under den tekniska rådgivningen. Tillsammans avgränsar vi sedan de aktuella typerna och tillhandahåller prover för era egna tester. För en kabelmantel på EVA-bas omfattar dessa uppgifter bland annat det fyllmedel som hittills använts, temperaturerna i extrudern och den erforderliga brandskyddsprövningen. Förutom våra egna typer kan även skräddarsydda lösningar komma i fråga. Tester med er receptur genomförs i ert laboratorium, i samråd med vårt laboratorium, där vi själva undersöker materialtyperna.
Rådgivning från en specialist
Pålitlig service
Skicka gärna ett meddelande till oss så får du kompetent rådgivning inom kort.
- Ett kort meddelande räcker
- Omedelbart svar via e-post eller telefon
- Hjälpsam och kompetent support
Adress
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Tyskland
Vanliga frågor om extrudering och receptutveckling
Vi återkommer gärna till dig.
Förfrågningsformulär