Liệu chất chống cháy gốc 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 hypophosphit (AHP) hoặc kết hợp AHP + MCA để tạo chất chống cháy không chứa halogen trong cao su silicon nhằm đạt được xếp hạng V0, câu trả lời là có – nhưng cần điều chỉnh liều lượng dựa trên yêu cầu chống cháy. Dưới đây là các khuyến nghị cụ thể cho các trường hợp khác nhau:
1. Chỉ sử dụng nhôm hypophosphit (AHP)
Các trường hợp áp dụng: Đối với các yêu cầu UL94 V-1/V-2 hoặc các ứng dụng nhạy cảm với nguồn nitơ (ví dụ: tránh hiện tượng tạo bọt từ MCA có thể ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài).
Công thức đề xuất:
- Cao su nền: Cao su metyl vinyl silicon (VMQ, 100 phr)
- Nhôm hypophotphit (AHP): 20–30 phr
- Hàm lượng phốt pho cao (40%); 20 phr cung cấp khoảng 8% phốt pho cho khả năng chống cháy cơ bản.
- Đối với UL94 V-0, tăng lên 30 phr (có thể ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học).
- Chất độn gia cường: Silica hun khói (10–15 phr, duy trì độ bền)
- Phụ gia: Dầu silicone hydroxyl (2 phr, cải thiện quá trình gia công) + chất đóng rắn (hệ peroxide hoặc bạch kim)
Đặc trưng:
- Công nghệ AHP chỉ dựa vào khả năng chống cháy ở pha ngưng tụ (tạo than), giúp cải thiện đáng kể chỉ số oxy (LOI) của cao su silicon nhưng khả năng giảm 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. Sự kết hợp AHP + MCA
Các trường hợp áp dụng: Yêu cầu UL94 V-0, hướng đến liều lượng phụ gia thấp với sự phối hợp chất chống cháy pha khí.
Công thức đề xuất:
- Cao su cơ bản: 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 phối hợp với AHP (hiệu ứng PN), giải phóng các khí trơ (ví dụ: NH₃) để ngăn chặn sự lan truyền ngọn lửa.
- Chất độn gia cường: Silica hun khói (10 phr)
- Phụ gia: Chất liên kết 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 chỉ sử dụng AHP.
- MCA làm giảm liều lượng AHP nhưng có thể ảnh hưởng nhẹ 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 điểm và nhược điểm |
|---|---|---|---|
| Chỉ riêng AHP (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Đơn giản, chi phí thấp; V-0 yêu cầu ≥30 phr, với sự suy giảm hiệu suất. |
| Chỉ riêng AHP (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. Các khuyến nghị thử nghiệm
- Kiểm tra ưu tiên cho AHP + MCA (15+10 phr): Nếu đạt được V-0, hãy giảm dần AHP (ví dụ: 12+10).
- Kiểm chứng riêng bằng AHP: Bắt đầu với 20 phr, tăng thêm 5 phr mỗi lần thử để đánh giá LOI và UL94, theo dõi sự thay đổi 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 loại amoni polyphosphat được phủ
Chúng tôi có một số khách hàng đang sử dụng TF-201G thành công cho cao su silicon.
Để tối ưu hóa hơn nữa, hãy cân nhắc bổ sung một lượng nhỏ nhôm hydroxit (10–15 phr) để giảm chi phí tổng thể, mặc dù điều này sẽ làm tăng tổng hàm lượng chất độn.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Thời gian đăng bài: 25/7/2025
