Chất chống cháy phốt pho-nitơ có thể đạt được xếp hạng V0 trong cao su silicon không?
Khi khách hàng hỏi về việc chỉ sử dụng nhôm hypophosphite (AHP) hoặc kết hợp AHP + MCA để chống cháy không halogen trong cao su silicon nhằm đạt được chỉ số V0, câu trả lời là có—nhưng cần điều chỉnh liều lượng dựa trên yêu cầu về chống cháy. Dưới đây là các khuyến nghị cụ thể cho các trường hợp khác nhau:
1. Chỉ sử dụng Nhôm Hypophosphite (AHP)
Các tình huống áp dụng: Dành cho các yêu cầu UL94 V-1/V-2 hoặc các ứng dụng nhạy cảm với nguồn nitơ (ví dụ: tránh hiệu ứng tạo bọt từ MCA có thể ảnh hưởng đến hình thức).
Công thức được đề xuất:
- Cao su nền: Cao su silicon Methyl vinyl (VMQ, 100 phr)
- Nhôm hypophotphit (AHP): 20–30 phr
- Hàm lượng phốt pho cao (40%); 20 phr cung cấp ~8% hàm lượng phốt pho để chống cháy cơ bản.
- Đối với UL94 V-0, tăng lên 30 phr (có thể ảnh hưởng đến tính chất cơ học).
- Chất độn gia cố: Silica dạng khói (10–15 phr, duy trì độ bền)
- Phụ gia: Dầu silicone hydroxyl (2 phr, cải thiện quá trình xử lý) + chất đóng rắn (hệ thống peroxide hoặc platinum)
Đặc trưng:
- AHP chỉ dựa vào khả năng chống cháy pha ngưng tụ (hình thành than), cải thiện đáng kể chỉ số oxy (LOI) của cao su silicon nhưng khả năng ngăn khói lại hạn chế.
- Liều lượng cao (>25 phr) có thể làm tăng độ cứng của vật liệu; thêm 3–5 phr kẽm borat có thể cải thiện chất lượng lớp than.
2. Kết hợp AHP + MCA
Các tình huống áp dụng: Yêu cầu UL94 V-0, hướng tới liều lượng phụ gia thấp với sự kết hợp chống cháy pha khí.
Công thức được đề xuất:
- Cao su đế: VMQ (100 phr)
- Nhôm hypophotphit (AHP): 12–15 phr
- Cung cấp nguồn phốt pho, thúc đẩy quá trình hình thành than.
- MCA: 8–10 phr
- Nguồn nitơ kết hợp với AHP (hiệu ứng PN), giải phóng khí trơ (ví dụ: NH₃) để ngăn chặn ngọn lửa lan rộng.
- Chất độn gia cường: Silica dạng khói (10 phr)
- Phụ gia: Chất kết dính silan (1 phr, cải thiện độ phân tán) + chất đóng rắn
Đặc trưng:
- Tổng liều lượng chất chống cháy: ~20–25 phr, thấp hơn đáng kể so với AHP riêng lẻ.
- MCA làm giảm liều lượng AHP nhưng có thể ảnh hưởng đôi chút đến độ trong suốt (khuyến nghị sử dụng nano-MCA nếu cần độ trong suốt).
3. So sánh các thông số chính
| Công thức | Khả năng chống cháy dự kiến | Tổng liều lượng (phr) | Ưu và nhược điểm |
|---|---|---|---|
| AHP đơn lẻ (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Đơn giản, chi phí thấp; V-0 cần ≥30 phr, làm giảm hiệu suất. |
| AHP đơn lẻ (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Khả năng chống cháy cao nhưng độ cứng tăng và độ giãn dài giảm. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Hiệu ứng hiệp đồng, hiệu suất cân bằng—được khuyến nghị cho các thử nghiệm ban đầu. |
4. Đề xuất thử nghiệm
- Kiểm tra ưu tiên cho AHP + MCA (15+10 phr): Nếu đạt V-0, hãy giảm dần AHP (ví dụ: 12+10).
- Xác minh riêng bằng AHP: Bắt đầu ở 20 phr, tăng thêm 5 phr cho mỗi lần thử nghiệm để đánh giá LOI và UL94, theo dõi những thay đổi về tính chất cơ học.
- Nhu cầu giảm khói: Thêm 3–5 phr kẽm borat vào các công thức trên để giảm khói mà không ảnh hưởng đến khả năng chống cháy.
5. Một số polyphosphate amoni tráng phủ
Chúng tôi có một số khách hàng sử dụng thành công TF-201G cho cao su silicon.
Để tối ưu hóa hơn nữa, hãy cân nhắc việc kết hợp một lượng nhỏ nhôm hydroxit (10–15 phr) để giảm tổng chi phí, mặc dù điều này làm tăng tổng hàm lượng chất độn.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Thời gian đăng: 25-07-2025
