Els retardants de flama de fòsfor-nitrogen poden aconseguir la classificació V0 en el cautxú de silicona?
Quan els clients pregunten sobre l'ús només d'hipofosfit d'alumini (AHP) o combinacions d'AHP + MCA per a la resistència a la flama sense halògens en cautxú de silicona per aconseguir la classificació V0, la resposta és sí, però cal ajustar la dosi en funció dels requisits de resistència a la flama. A continuació es mostren recomanacions específiques per a diferents escenaris:
1. Ús d'hipofosfit d'alumini (AHP) sol
Escenaris aplicables: Per a requisits UL94 V-1/V-2 o aplicacions sensibles a fonts de nitrogen (per exemple, evitant els efectes d'escuma del MCA que poden afectar l'aspecte).
Formulació recomanada:
- Goma base: Goma de metilvinil silicona (VMQ, 100 phr)
- Hipofosfit d'alumini (AHP): 20–30 phr
- Alt contingut de fòsfor (40%); 20 phr proporcionen un contingut de fòsfor d'aproximadament un 8% per a una resistència a la flama bàsica.
- Per a UL94 V-0, augmenteu a 30 phr (pot afectar les propietats mecàniques).
- Farciment de reforç: sílice pirogènica (10–15 phr, manté la resistència)
- Additius: oli de silicona hidroxil·lica (2 phr, millora el processament) + agent de curat (peròxid o sistema de platí)
Característiques:
- L'AHP per si sol es basa en la resistència a la flama en fase condensada (formació de carbonització), millorant significativament l'índex d'oxigen (LOI) del cautxú de silicona però amb una supressió limitada del fum.
- Una dosi alta (>25 phr) pot augmentar la duresa del material; afegir entre 3 i 5 phr de borat de zinc pot millorar la qualitat de la capa de carbó.
2. Combinació AHP + MCA
Escenaris aplicables: requisits UL94 V-0, amb l'objectiu d'una baixa dosi d'additius amb sinergia ignífuga en fase gasosa.
Formulació recomanada:
- Goma base: VMQ (100 phr)
- Hipofosfit d'alumini (AHP): 12–15 phr
- Proporciona una font de fòsfor, afavoreix la formació de carbonització.
- MCA: 8–10 frases
- La font de nitrogen actua com a sinergia amb l'AHP (efecte PN), alliberant gasos inerts (per exemple, NH₃) per suprimir la propagació de la flama.
- Farciment de reforç: sílice pirogènica (10 phr)
- Additius: agent d'acoblament de silà (1 phr, millora la dispersió) + agent de curat
Característiques:
- Dosi total de retardant de flama: ~20–25 phr, significativament inferior a la de l'AHP sol.
- L'MCA redueix la dosi d'AHP però pot afectar lleugerament la transparència (es recomana nano-MCA si es requereix transparència).
3. Comparació de paràmetres clau
| Formulació | Resistent a la flama esperada | Dosi total (fr) | Pros i contres |
|---|---|---|---|
| AHP sol (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Simple, de baix cost; V-0 requereix ≥30 phr, amb degradació del rendiment. |
| AHP sol (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Alta resistència a la flama però major duresa i menor allargament. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Efecte sinèrgic, rendiment equilibrat: recomanat per a proves inicials. |
4. Recomanacions experimentals
- Prova prioritària per a AHP + MCA (15+10 phr): Si s'aconsegueix V-0, reduir gradualment l'AHP (per exemple, 12+10).
- Verificació d'AHP sola: Comenceu a 20 phr, augmenteu en 5 phr per prova per avaluar LOI i UL94, controlant els canvis de propietats mecàniques.
- Necessitats de supressió de fum: afegiu de 3 a 5 phr de borat de zinc a les formulacions anteriors per reduir el fum sense comprometre la resistència a la flama.
5. Alguns polifosfats d'amoni recoberts
Tenim alguns clients que utilitzen amb èxit TF-201G per a cautxú de silicona.
Per a una optimització addicional, considereu la possibilitat d'incorporar petites quantitats d'hidròxid d'alumini (10–15 phr) per reduir els costos generals, tot i que això augmenta el contingut total de farciment.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Data de publicació: 25 de juliol de 2025
