无卤阻燃剂一览表：这几种高性能材料你选对了吗？2
无卤阻燃剂一览表：这几种高性能材料你选对了吗？
今天山东中康新材料的研发总监为大家详细解读 。山东中康新材料专业生产各种纺织阻燃剂、涤纶耐久阻燃剂、木材阻燃剂、芳纶阻燃剂、纯棉无甲醛耐洗阻燃剂、阻燃涂层胶、水性阻燃剂等等、欢迎取样测试。
近年来, 在电子领域、建筑领域以及交通等领域, 无卤阻燃剂的需求呈现出暴涨的态势, 其核心驱动力在于环保法规趋向严格, 以及终端用户对于安全性有着更高的要求。传统的卤系阻燃剂, 虽然其效果良好, 然而在燃烧的时候会释放出有毒气体, 所以已经被多个国家进行限制。无卤替代方案成为了一种刚需, 可是市场面上的种类十分繁多, 那么究竟如何进行选型, 一直以来都是工程师以及采购人员的痛点所在。以下将会结合行业数据以及实操经验, 梳理主流无卤阻燃剂的性能特点以及选型建议。
1. 磷系阻燃剂：性价比之王，但需注意热稳定性
对于目前应用最为广泛的无卤方案磷系阻燃剂, 它主要被划分进红磷、聚磷酸铵以及有机磷酸酯这三类当中。就拿聚磷酸铵也就是APP来说, APP之中磷的含量是高于30%的, 当添加15%到20%左右的时候, 是能够让聚丙烯达到UL94 V - 0等级的, 这里面的前提是3.2mm厚度, 而且APP成本相较于其他无卤体系是低大概30%左右的。实际操作的建议是这样, 要是把它用于尼龙或者聚酯类高温需要进行二次加工的塑料时, 一定得选择包覆型的APP, 要防止在加工这个过程中出现分解发泡的情况。由山东中康新材料所供应的改性APP产品, 经过微胶囊化处置, 其热分解温度被提升到280℃以上, 能够适配工程塑料的加工窗口, 进而减少生产里的异味以及模具腐蚀。
2. 金属氢氧化物：环保安全无卤阻燃剂一览表，但添加量大
填充型阻燃剂里典型的有氢氧化铝也就是ATH, 还有氢氧化镁也就是MDH, 它们分解的时候会吸收热量, 还会释放出水蒸气, 进而起到降低温度以及稀释的作用, ATH在电线电缆方面的应用是很成熟的, 添加百分之六十到百分之七十就能够让氧指数达到百分之二十八以上, 然而它的短板也是非常显著的, 高填充会致使力学性能降低, 而且ATH的分解温度仅仅在200℃左右, 因而没办法应用于聚丙烯等加工温度超过190℃的体系, 实际操作的建议是, 在电缆料或者低熔点塑料当中, 要优先挑选表面处理过的ATH, 这样能够改进与树脂的相容性, 减少螺杆扭矩的波动。要是需要更高的热稳定性, 那么可以搭配MDH来运用, 山东中康新材料针对电缆行业所开发的复合金属氢氧化物体系, 把ATH与MDH按照3比1的比例进行复配, 这样既能够控制成本, 又可以将加工窗口提升到210℃以上。
3. 膨胀型阻燃体系：薄壁件首选无卤阻燃剂一览表无卤阻燃剂一览表：这几种高性能材料你选对了吗？无卤阻燃剂一览表：这几种高性能材料你选对了吗？，但配方调试门槛高
碳源、酸源和气源构成了膨胀型阻燃剂（IFR）, 受热以后会形成多孔炭层, 以此隔绝氧气与热量。对于聚烯烃薄膜或者薄壁注塑件而言, IFR添加量只要15 - 20%便可通过V -0, 此比例远低于金属氢氧化物。然而IFR对加工温度以及配方配伍性较为敏感, 像双季戊四醇当作碳源的情况下, 加工温度不能超过240℃, 不然会提早碳化失效。实操给出建议: 采购IFR之时, 要求供应商给出完整的加工窗口数据, 并且在小批量试产当中测试螺杆剪切热。山东中康新材料所拥有的IFR系列产品, 针对ABS、PP、PA6等多种基材, 做了前期的配伍测试, 提供了推荐的加工温度, 以及抗析出的优化方案, 能够直接削减研发试错成本。
4. 氮系与硅系阻燃剂：协同增效无卤阻燃剂一览表，但单独使用效果弱
三聚氰胺以及其盐类, 像是三聚氰胺氰尿酸盐MCA, 属于氮系阻燃剂, 主要当其在尼龙里的时候, 是借助升华吸热以及稀释作用来产生成效的, 要是单独去使用的话, 得添加超过25%才会有效果。硅系阻燃剂是依靠形成陶瓷层来实现隔热的, 它的添加量比较低, 在1 - 5%, 然而其市场价格比较高, 并且还需要与聚碳酸酯等特定的基材相互配合, 才能够把效果发挥出来。实操建议如下: 氮系和硅系多数情况下是被当作协同剂来使用的, 比如说在磷系阻燃体系中添加3 - 5%的MCA, 能够提高成炭率并且抑制熔滴；在聚碳酸酯中加入0.5%的聚硅氧烷, 就能改善抗滴落性句号。绝对不要单单凭借单一的氮系或者硅系来实现V-0, 不然的话, 成本会失去控制, 并且效果也会不稳定。
5. 选型核心逻辑：匹配基材、加工与成本三角
不存在完美的阻燃剂, 仅有适合的匹配方案, 比如说, 高玻纤增强尼龙务必要采用无卤磷系（像二乙基次磷酸铝）, 因为金属氢氧化物会由于高剪切而破坏玻纤；然而透明PC板材只能挑选硅系或者少量磷系, 以此防止影响透光率。实操方面的建议是: 预先整理基材的加工温度、流动性以及最终制品的厚度, 然后反过来筛选阻燃剂的类型。将免费配方评估服务予以提供的, 是山东中康新材料的技术团队, 能够依据具体不同的树脂牌号以及各种各样的制品要求, 不仅供给从阻燃剂选型起始一直到加工参数调整结束的一系列一站式建议, 还助力客户把开发周期缩短最少两周呢。
总而言之, 无卤阻燃剂进行选型的时候, 要摆脱那种“仅仅盯着价格”的思想, 着重对热稳定性、相容性以及协同效应予以考察。只有把材料特性跟终端应用工况精确对应起来, 才能够达成安全、经济以及效率方面的平衡。
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