Вести

Вовед: Решавање на предизвиците при обработка на пламен-ретардантни полиолефински соединенија со високо оптоварување ATH/MDH

Во индустријата за кабли, строгите барања за отпорност на пламен се од суштинско значење за да се обезбеди безбедноста на персоналот и опремата во случај на пожар. Алуминиум хидроксидот (ATH) и магнезиум хидроксидот (MDH), како средства за забавување на пламенот без халогени, се широко користени во полиолефинските кабловски соединенија поради нивната еколошка прифатливост, ниска емисија на чад и некорозивно ослободување на гас. Сепак, постигнувањето на потребните перформанси на отпорност на пламен честопати бара вклучување на високи оптоварувања на ATH и MDH - обично 50-70 wt% или повеќе - во полиолефинската матрица.

Иако толку високата содржина на полнила значително ја зголемува отпорноста на пламен, таа исто така воведува сериозни предизвици во обработката, вклучувајќи зголемена вискозност на топењето, намалена проточност, компромитирани механички својства и лош квалитет на површината. Овие проблеми можат значително да ја ограничат ефикасноста на производството и квалитетот на производот.

Оваа статија има за цел систематски да ги испита предизвиците во обработката поврзани со високото оптоварување со ATH/MDH полиолефински соединенија отпорни на пламен во кабелските апликации. Врз основа на повратните информации од пазарот и практичното искуство, тааидентификува ефективенобработкаадитивизасправување со овие предизвици. Обезбедените сознанија имаат за цел да им помогнат на производителите на жици и кабли да ги оптимизираат формулациите и да ги подобрат производствените процеси при работа со високо-оптоварени ATH/MDH полиолефински соединенија кои се отпорни на пламен.

Разбирање на средствата за забавување на пламенот ATH и MDH

ATH и MDH се два главни неоргански, безхалогени средства за забавување на пламенот, широко користени во полимерните материјали, особено во кабловските апликации каде што безбедносните и еколошките стандарди се високи. Тие дејствуваат преку ендотермно распаѓање и ослободување на вода, разредувајќи ги запаливите гасови и формирајќи заштитен оксиден слој на површината на материјалот, што го потиснува согорувањето и го намалува чадот. ATH се распаѓа на приближно 200–220°C, додека MDH има повисока температура на распаѓање од 330–340°C, што го прави MDH посоодветен за полимери обработени на повисоки температури.

1. Механизмите за заштита од пламен на ATH и MDH вклучуваат:

1.1. Ендотермно распаѓање:

По загревање, ATH (Al(OH)₃) и MDH (Mg(OH)₂) подлежат на ендотермно распаѓање, апсорбирајќи значителна топлина и намалувајќи ја температурата на полимерот за да се одложи термичката деградација.

ATH: 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O, ΔH ≈ 1051 J/g

MDH: Mg(OH)₂ → MgO + H₂O, ΔH ≈ 1316 J/g

1.2. Ослободување на водена пареа:

Ослободената водена пареа ги разредува запаливите гасови околу полимерот и го ограничува пристапот до кислород, спречувајќи го согорувањето.

1.3. Формирање на заштитни слоеви:

Добиените метални оксиди (Al₂O₃ и MgO) се спојуваат со слојот од полимерниот јаглен и формираат густ заштитен слој, кој го блокира навлегувањето на топлина и кислород и го спречува ослободувањето на запаливи гасови.

1.4. Сузбивање на чад:

Заштитниот слој, исто така, ги апсорбира честичките од чад, намалувајќи ја вкупната густина на чадот.

И покрај нивните одлични перформанси на отпорност на пламен и еколошките придобивки, постигнувањето високи оценки на отпорност на пламен обично бара 50-70 тежински% или повеќе од ATH/MDH, што е главната причина за последователните предизвици во преработката.
2. Клучни предизвици при обработката на полиолефини со високо оптоварување од ATH/MDH во кабелските апликации

2.1. Влошени реолошки својства:

Високите оптоварувања со филер нагло го зголемуваат вискозитетот на топењето и ја намалуваат проточноста. Ова ја отежнува пластификацијата и протокот за време на екструзијата, барајќи повисоки температури на обработка и сили на смолкнување, што ја зголемува потрошувачката на енергија и го забрзува абењето на опремата. Намалениот проток на топење, исто така, ја ограничува брзината на екструдирање и ефикасноста на производството.

2.2. Намалени механички својства:

Големи количини на неоргански полнила ја разредуваат полимерната матрица, значително намалувајќи ја затегнувачката цврстина, издолжувањето при кинење и отпорноста на удар. На пример, вклучувањето на 50% или повеќе ATH/MDH може да ја намали затегнувачката цврстина за приближно 40% или повеќе, што претставува предизвик за флексибилните и издржливите материјали за кабли.

2.3. Проблеми со дисперзија:

Честичките ATH и MDH често се агрегираат во полимерната матрица, што доведува до точки на концентрација на стрес, намалени механички перформанси и дефекти на екструзија, како што се површинска грубост или меурчиња.

2.4. Лош квалитет на површината:

Високиот вискозитет на стопената маса, слабата дисперзија и ограничената компатибилност на филер-полимер може да предизвикаат површините на екструдираните материјали да бидат груби или нерамни, што доведува до натрупување на „кожа од ајкула“ или калап. Акумулацијата на калапот (лигавица од калапот) влијае и на изгледот и на континуираното производство.

2.5. Влијанија врз електричните својства:

Високата содржина на полнила и нееднаквата дисперзија можат да влијаат на диелектричните својства, како што е волуменската отпорност. Покрај тоа, ATH/MDH има релативно висока апсорпција на влага, што потенцијално може да влијае на електричните перформанси и долгорочната стабилност во влажни средини.

2.6. Тесен прозорец за обработка:

Опсегот на температура за обработка на полиолефини отпорни на пламен со висок товар е тесен. ATH почнува да се распаѓа околу 200°C, додека MDH се распаѓа околу 330°C. Потребна е прецизна контрола на температурата за да се спречи предвремено распаѓање и да се обезбедат перформанси на отпорност на пламен и интегритет на материјалот.

Овие предизвици ја прават обработката на полиолефини со високо оптоварување со ATH/MDH и ја истакнуваат потребата од ефикасни помагала за обработка.

Значи, за да се справат со овие предизвици, во индустријата за кабли се развиени и применети разни помагала за обработка. Овие помагала ја подобруваат меѓуфазната компатибилност помеѓу полимерот и полнителот, го намалуваат вискозитетот на стопениот материјал и ја подобруваат дисперзијата на полнителот, оптимизирајќи ги и перформансите на обработката и конечните механички својства.

Кои помошни средства за обработка се најефикасни за решавање на проблеми со обработката и квалитетот на површината на високооптоварените ATH/MDH полиолефински соединенија кои се отпорни на пламен во апликациите во кабелската индустрија?

Адитиви и помагала за производство на база на силикон:

SILIKE нуди разновиднипомошни средства за обработка на база на полисилоксани за стандардни термопластични материјали и за инженерска пластика, помагајќи да се оптимизира обработката и да се подобрат перформансите на готовите производи. Нашите решенија се движат од доверливиот силиконски мастербеч LYSI-401 до иновативниот додаток SC920 - дизајниран да обезбеди поголема ефикасност и сигурност при екструдирање на кабли LSZH и HFFR LSZH со високо оптоварување, безхалогени.

Поточно,SILIKE UHMW адитиви за обработка на лубриканти на база на силиконсе покажаа како корисни за ATH/MDH полиолефинските соединенија отпорни на пламен во каблите. Клучните ефекти вклучуваат:

1. Намален вискозитет на топењето: Полисилоксаните мигрираат кон површината на топењето за време на обработката, формирајќи подмачкувачки филм што го намалува триењето со опремата и ја подобрува проточноста.

2. Подобрена дисперзија: Адитивите на база на силициум промовираат рамномерна дистрибуција на ATH/MDH во полимерната матрица, минимизирајќи ја агрегацијата на честичките.

3. Подобрен квалитет на површината:LYSI-401 силиконски мастербечГо намалува наталожувањето на калапот и кршењето на топењето, создавајќи помазни површини на екструдат со помалку дефекти.

4. Побрза брзина на линијата:Силиконски помагало за обработка SC920Погоден е за брзо екструдирање на кабли. Може да спречи нестабилност на дијаметарот на жицата и лизгање на завртките, како и да ја подобри ефикасноста на производството. При иста потрошувачка на енергија, обемот на екструдирање се зголеми за 10%.

5. Подобрени механички својства: Со подобрување на дисперзијата на филер и меѓуфазната адхезија, силиконскиот masterbatch ја подобрува отпорноста на абење на композитите и механичките перформанси, како што се својствата на удар и издолжувањето при кинење.

6. Синергизам на пламен-забавување и сузбивање на чад: силоксанските адитиви можат малку да ги подобрат перформансите на пламен-забавување (на пр., зголемување на LOI) и да ја намалат емисијата на чад.

SILIKE е водечки производител на адитиви на база на силикон, помошни средства за преработка и термопластични силиконски еластомери во Азиско-пацифичкиот регион.

Нашетосиликонски помагала за обработкасе широко применуваат во термопластичната и кабелската индустрија за оптимизирање на обработката, подобрување на дисперзијата на филер, намалување на вискозноста на топењето и обезбедување помазни површини со поголема ефикасност.

Меѓу нив, силиконскиот мастербеч LYSI-401 и иновативното силиконско помагало за обработка SC920 се докажани решенија за ATH/MDH пламен-отпорни полиолефински формулации, особено во LSZH и HFFR екструзија на кабли. Со интегрирање на силиконските адитиви и помагала за производство на SILIKE, производителите можат да постигнат стабилно производство и конзистентен квалитет.

If you are looking for silicone processing aids for ATH/MDH compounds, polysiloxane additives for flame-retardant polyolefins, silicone masterbatch for LSZH / HFFR cables, improve dispersion in ATH/MDH cable compounds, reduce melt viscosity flame-retardant polyolefin extrusion, cable extrusion processing additives, silicone-based extrusion aids for wires and cables, please visit www.siliketech.com or contact us at amy.wang@silike.cn to learn more.