Антипірени на основі ATH та MDH
Антипірогенні добавки на основі гідроксиду алюмінію (ATH) та гідроксиду магнію (MDH) під впливом високої температури виділяють кристалічну воду, і ці дві речовини відрізняються температурою, при якій починається цей процес. Тому на початку будь-якого вибору стоїть питання: якої температури досягає ваш технологічний процес? Якщо процес, як у випадку з ПП, досягає температур, при яких ATH вже почав би виділяти воду, слід розглянути можливість використання MDH.
Класифікація
Класифікувати ATH або MDH як антипірени
Гідроксид алюмінію та гідроксид магнію в асортименті компанії Alpha Calcit
Антипірени компанії Alpha Calcit базуються на двох мінеральних гідроксидах: гідроксиді алюмінію з формулою Al(OH)₃ та гідроксиді магнію з формулою Mg(OH)₂. Скорочені назви ATH та MDH походять від назв «тригідроксид алюмінію» та «дигідроксид магнію». Під торговою маркою ALFRIMAL® ми пропонуємо ATH, а під ALFRIMAL® MG — MDH. Обидві діючі речовини діють фізичним шляхом, виділяючи воду, щойно матеріал перевищує певну температуру.
Гідроксид алюмінію та гідроксид магнію від компанії Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG не містять галогенів. Окрім протипожежної функції, ATH та MDH можуть виступати наповнювачами, що збільшують об’єм у рецептурі, а також впливають на жорсткість і поверхню. Обидві лінійки ми пропонуємо у різних ступенях подрібнення та варіантах поверхневої обробки.
Гідроксид алюмінію та гідроксид магнію від компанії Alpha CALCIT Füllstoff GmbH & Co. KG не містять галогенів. Окрім протипожежної функції, ATH та MDH можуть виступати наповнювачами, що збільшують об’єм у рецептурі, а також впливають на жорсткість і поверхню. Обидві лінійки ми пропонуємо у різних ступенях подрібнення та варіантах поверхневої обробки.
Принцип дії
При якій температурі ATH і MDH виділяють воду під час горіння
Три фази перебігу горіння при двох різних температурах розкладання
Обидва гідроксиди містять у своїй кристалічній решітці воду, яка становить приблизно третину їхньої маси. Гідроксид алюмінію починає виділяти цю воду при температурі приблизно від 200 °C; гідроксид магнію утримує її до температури приблизно 300 °C і виділяє лише після досягнення цієї позначки. Момент вивільнення кристалічно зв’язаної води визначається температурним діапазоном, у якому перебуває матеріал. ALFRIMAL® та ALFRIMAL® MG мають вузький діапазон розкладання, тобто вони виділяють воду в межах вузького температурного діапазону.
Процес у разі пожежі можна розділити на три етапи. Фізичні процеси, що відбуваються під час нього, протікають незалежно від того, у якій сфері застосовуються ATH або MDH.
Нагрівання до температури розкладу
Доки температура в матеріалі залишається нижчою за температуру розкладу відповідного гідроксиду, вода залишається зв’язаною в кристалі. Цей самий поріг діє вже під час виготовлення вашого виробу. Наприклад, під час переробки ПП ATH втрачав би воду ще до того, як виріб буде готовий; для MDH цей поріг є вищим.
Розпад із виділенням води
Якщо температура пожежі перевищує температуру розкладу, гідроксид виділяє воду. Цей розклад споживає енергію, тим самим відбираючи тепло у вогню та сповільнюючи термічний розклад. Утворена водяна пара знижує концентрацію горючих газів і витісняє кисень із зони горіння.
Залишки оксиду як бар’єр
Після випаровування води залишаються оксиди металів. Вони утворюють на поверхні шар, який перешкоджає проникненню тепла в матеріал, що лежить нижче, та доступу кисню.
Порівняння матеріалів
Чим гідроксид алюмінію відрізняється від гідроксиду магнію
Підтверджені властивості обох активних речовин, рядок за рядком
| Властивість | Гідроксид алюмінію (ATH) | Гідроксид магнію (MDH) |
|---|---|---|
| Хімічна формула | Al(OH)₃ | Mg(OH)₂ |
| Бренд «Alpha Calcit» | ALFRIMAL® | ALFRIMAL® MG |
| Початок подачі води | від приблизно 200 °C | від приблизно 300 °C |
| Зв’язана вода | приблизно третина маси | приблизно третина маси |
| Термічна стійкість | до приблизно 200 °C | вищий, ніж у ATH |
| Характер поверхні | амфотерний | лужний |
| В'язкість та течійні властивості | залежно від рецептури та способу застосування | залежно від рецептури та способу застосування |
| Гази горіння та дим | не містить галогенів, не виділяє токсичних газів | не містить галогенів, не виділяє токсичних газів |
| Середній розмір зерен d₅₀ | від 1,3 до 20 мкм, залежно від типу | від 2 до 8 мкм, залежно від типу |
| Коефіцієнт білизни Ry | від 94 до 98, залежно від типу | від 93 до 95, залежно від типу |
| Варіанти | Типи з різним розміром зерен та обробкою поверхні, серед яких два типи з осадом | з гідрофобним покриттям поверхні та без нього, а також з різним розміром зерен |
d₅₀ та ступінь білизни є середніми значеннями, що не мають юридичної сили.
При виборі між цими двома речовинами зазвичай орієнтуються на показник водовіддачі, оскільки він показує, чи витримує вогнезахисний засіб температури вашого технологічного процесу. Наприклад, при переробці поліпропілену (PP) це свідчить на користь MDH. Далі поверхневі властивості можуть вплинути на те, як добавки діють у вашій рецептурі та як змінюються в’язкість і текучість; це можна перевірити лише під час випробувань із вашими сировинними матеріалами.
Порівняння типів ALFRIMAL® з покриттям, без покриття та з насічкою
| Виконання | Типи | Середній розмір зерен d₅₀ | Коефіцієнт білизни Ry | Особливості |
|---|---|---|---|---|
| подобається | ALFRIMAL® 506 P, 509 P | 1,4 мкм або 1,3 мкм | 98 та 97 відповідно | Дуже дрібнодисперсний; має вогнезахисні та димопоглинаючі властивості, не впливає на колір, поверхню чи тактильні властивості виробу |
| без покриття, дуже дрібне | ALFRIMAL® 104, 105, 106 | 4 мкм, 3 мкм, 2 мкм | 97, 97, 98 | Альтернатива дрібнодисперсному ATH; широкий спектр застосування |
| з гідрофобною обробкою поверхні | ALFRIMAL® 104 HS, 106 HS | 4 мкм або 2 мкм | білий, без зазначення «Ry» | Водовідштовхувальна поверхня; для рецептур, у яких необхідні гідрофобні взаємодії з матрицею |
Усі три види призначені для кабельних сумішей, гумових виробів та еластомерних пінопластів. Серед них осажені типи мають найменший середній розмір зерен. Типи з поверхневою обробкою можуть бути доцільними, якщо потрібно забезпечити краще змочування мінералу в переважно неполярній рецептурі. У технології Solid Surface дуже дрібні типи без покриття можна також застосовувати разом з іншими типами ATH. Який варіант підходить саме для вашої суміші, покаже спільне випробування зразків.
Застосування
Коли доцільно застосовувати безгалогенні антипірени на основі ATH або MDH
Застосування та бажаний клас пожежної безпеки як відправна точка
Чи потребує ваш продукт безгалогенного мінерального антипірену, чи достатньо мінерального наповнювача, залежить, зокрема, від сфери застосування та класу вогнестійкості, якого ви прагнете досягти. Різні матеріали по-різному поводяться під час пожежі та, за певних обставин, можуть підпадати під різні класи вогнестійкості; наприклад, пластик горить швидше, ніж штукатурка. Для досягнення вищих класів вогнестійкості до рецептури слід додавати антипірени, такі як ATH або MDH.
Чи підійде індивідуальне рішення саме для вашого застосування, можна з’ясувати під час технічної консультації.
Переваги ATH та MDH у сфері протипожежного захисту
Перевага ATH та MDH полягає в їхньому безгалогенному складі. У разі пожежі з самого антипірену не виділяються галогенводні. Під час пожежі не утворюються токсичні або корозійні гази.
Крім того, обидва матеріали можуть значно зменшити утворення диму. ATH та MDH не шкодять навколишньому середовищу, а оксидний шар, що залишається після пожежі, також є безпечним.
Що означає ступінь наповнення для вашої рецептури
Ефективність обох гідроксидів залежить від їхньої кількості, тому високий ступінь наповнення є нормою. Яким саме має бути ступінь наповнення у вашій рецептурі, залежить, зокрема, від сфери застосування, від необхідного результату випробування на вогнестійкість, від бажаної технологічності та від характеристик поверхні, якими має володіти ваш кінцевий продукт. Ми не вказуємо загальний діапазон ступеня наповнення, оскільки можливий ступінь наповнення залежить від вашої рецептури. Зі збільшенням ступеня наповнення зростають в’язкість і щільність, а маса стає більш в’язкою під час обробки. Тому вплив більшої частки на ваш технологічний процес можна оцінити лише за допомогою випробувань зразків, які ми узгодимо з вами.
Ситуації, в яких доцільно використовувати ATH
Якщо температура обробки не перевищує температурний діапазон, у якому гідроксид алюмінію виділяє воду, ATH можна використовувати як основу активної речовини. Він застосовується переважно у кабельній, гумовій та термопластичній промисловості. ATH може мати вогнезахисні властивості, не впливаючи на колір, поверхню або тактильні властивості продукту. У лінійці ALFRIMAL® дуже дрібні типи призначені насамперед для кабельних сумішей, а грубіші — зокрема, для смол, фарб, покриттів та мінеральних матеріалів. Типи ALFRIMAL® діють незалежно від значення рН. Як саме ATH взаємодіє з добавками у вашій рецептурі, ми з’ясуємо разом з вами під час експерименту.
Ситуації, в яких доцільно використовувати MDH
Переробка поліпропілену (PP) є типовим прикладом застосування технології MDH, оскільки ATH у цьому випадку вже виділяв би воду, тоді як ALFRIMAL® MG починає виділяти воду лише при температурі приблизно 300 °C. ALFRIMAL® MG призначений, зокрема, для виготовлення оболонок кабелів, еластомерів та ТПЕ, ізоляційних пластиків для «білих» виробів та покрівельних мембран. Чи підійде варіант з гідрофобним покриттям чи без нього, ми з’ясуємо на основі вашого застосування.
Вибір
Критерії вибору між ATH та MDH
Параметри, що звужують коло вашого попереднього відбору
Вогнезахисний засіб, виділення води з якого починається при температурі, нижчій за температуру переробки, втрачає свою ефективність ще до того, як виріб буде готовий. Це також може призвести до браку або дефектів поверхні під час процесу переробки. Тому спочатку перевірте, якої температури досягає ваш процес у змішувачі або екструдері; наприклад, для переробки ПП ця перевірка визначає показник MDH. Решта рядків таблиці допомагають визначити, який тип у межах обраної основи активної речовини може підійти для вашої рецептури.
| Parameter | Технічне значення | Наслідки для відбору |
|---|---|---|
| Температура обробки в процесі | Вище температури розкладання відокремлення води починається вже у змішувачі або екструдері | Визначає попередній вибір між ATH та MDH |
| Основа активних речовин | Визначає, при якій температурі починає виділятися вода | ATH — приблизно від 200 °C, MDH — приблизно від 300 °C |
| Характер поверхні | ATH — амфотерний, MDH — лужний; впливає на взаємодію з добавками | Включити добавки з рецептури до попереднього відбору |
| Розподіл за розміром зерен | Впливає, зокрема, на диспергування, якість поверхні та можливий ступінь заповнення | Типи з дрібнішим зерном забезпечують більш однорідну поверхню при значному зростанні в’язкості, а типи з грубішим зерном — для більшого навантаження |
| Обробка поверхні | Необроблені поверхні є гідрофільними, а покриті — гідрофобними | Гідрофобне покриття може покращити диспергуваність та забезпечити вищий рівень наповнення; ефект залежить від конкретного застосування |
| Рівень наповнення | Мінеральний ефект залежить від кількості та ступеня наповнення відповідної суміші або способу застосування | Товщина залежить, зокрема, від сфери застосування, результатів випробувань, технологічності та стану поверхні |
| Зв’язувачі та інші компоненти рецептури | Впливати на те, коли і як вогнезахисний засіб діє в кінцевому продукті | Оцінка взаємодії вашої лабораторії з лабораторією Alpha Calcit |
Цей перелік не є вичерпним; інші фактори, що впливають на результат, залежать від вашої рецептури та способу застосування.
Гідрофобне покриття на прикладі Solid Surface
Solid Surface, тобто мінеральні матеріали для стільниць, облицювання стін, полиць або підвіконь, демонструє, на що здатне гідрофобне покриття від ATH. Спеціальне покриття може знизити в’язкість наповненої смолистої маси та сприяти створенню стійких до впливу середовищ і брудовідштовхуючих поверхонь. Оскільки воно також може покращити диспергуваність, за певних умов у масу можна додавати більшу кількість наповнювача. Який саме тип і ступінь подрібнення підходять у конкретному випадку, неможливо відповісти однозначно, оскільки кожна рецептура є індивідуальною.
Технічні консультації
Вибір між ATH та MDH у сфері технічного консультування
Які дані нам потрібні для попереднього відбору
Для надання технічної консультації нам, серед іншого, потрібна інформація про Ваше застосування, приблизний опис технологічного процесу з найвищою температурою, що виникає, наповнювач, який використовувався досі, необхідні випробування на пожежну безпеку, а також Ваші вимоги щодо кольору, поверхні та щільності. На основі цих даних ми спільно з Вами визначаємо основу активного речовини та підбираємо індивідуальний набір відповідних типів ALFRIMAL® або перевіряємо, чи доцільно застосовувати рішення, спеціально адаптоване до Вашого застосування. Для цього ми надсилаємо Вам зразки, які Ви можете випробувати у власній рецептурі. Якщо це доцільно для вашого застосування, ми підготуємо зразки таким чином, щоб ви могли порівняти варіанти з покриттям та без нього.
Контакти: Відділ продажів · Телефон +49 2236 8914-0 · Електронна пошта sales@alpha-calcit.de
Лінійки продукції
ALFRIMAL® для ATH, ALFRIMAL® MG для MDH
Яка лінія належить до якої основи активних речовин
ALFRIMAL® — це наша лінійка антипіренів на основі гідроксиду алюмінію. Типи цих продуктів відрізняються, зокрема, розміром зерен та обробкою поверхні. До типів із більшим розміром зерен належать ті, що мають оптимізований розподіл зерен за розмірами, що дозволяє досягти високого ступеня наповнення та покращити технологічні властивості систем із високим вмістом наповнювача. Огляд можна знайти в розділі «Типи ALFRIMAL® на основі гідроксиду алюмінію».
ALFRIMAL® MG — це лінійка продуктів на основі гідроксиду магнію, як з гідрофобним покриттям поверхні, так і без нього. Її варто розглядати, якщо температура вашого технологічного процесу, наприклад, при переробці поліпропілену (PP), перевищує діапазон температур ATH. Варіанти та типи наведено в розділі ALFRIMAL® MG на сторінці продукту «Гідроксид магнію». Обидві лінійки ми виготовляємо з сировини контрольованого походження.
Консультація фахівця
Надійне обслуговування
Просто надішліть нам повідомлення, і ми надамо вам кваліфіковану консультацію в найкоротший термін.
- Достатньо короткого повідомлення
- Миттєва відповідь електронною поштою або телефоном
- Корисна та кваліфікована допомога
Адреса
Otto-Hahn-Straße 9-11 50997 Köln Німеччина
Поширені запитання
Найпоширеніші запитання розробників рецептур щодо ATH та MDH
Додаткова інформація
Додаткові сторінки про ATH та MDH
- Типи ALFRIMAL® на основі гідроксиду алюмінію · Огляд типів лінійки ALFRIMAL®
- ALFRIMAL® MG на сторінці продукту «Гідроксид магнію» · Типи та варіанти лінійки ALFRIMAL® MG
- Контакти відділу продажів · Контактна форма, адреси представництв та контакти відділу продажів
Ми з радістю зв'яжемося з вами.
Форма запиту