Kan fosfor-kväve flamskyddsmedel uppnå V0-klassificering i silikongummi?
När kunder frågar om att endast använda aluminiumhypofosfit (AHP) eller AHP + MCA-kombinationer för halogenfri flamskyddsklassning i silikongummi för att uppnå V0-klassning, är svaret ja – men doseringsjusteringar krävs baserat på flamskyddskraven. Nedan följer specifika rekommendationer för olika scenarier:
1. Användning av enbart aluminiumhypofosfit (AHP)
Tillämpliga scenarier: För UL94 V-1/V-2-krav eller tillämpningar som är känsliga för kvävekällor (t.ex. undvikande av skumbildning från MCA som kan påverka utseendet).
Rekommenderad formulering:
- Basgummi: Metylvinylsilikongummi (VMQ, 100 phr)
- Aluminiumhypofosfit (AHP): 20–30 phr
- Hög fosforhalt (40 %); 20 phr ger ~8 % fosforhalt för grundläggande flamskyddsförmåga.
- För UL94 V-0, öka till 30 phr (kan påverka de mekaniska egenskaperna).
- Armeringsfyllmedel: Pyrogen kiseldioxid (10–15 phr, bibehåller styrkan)
- Tillsatser: Hydroxylsilikonolja (2 phr, förbättrar bearbetningen) + härdningsmedel (peroxid eller platinasystem)
Egenskaper:
- AHP ensamt förlitar sig på flamskyddsförmåga i kondenserad fas (kolbildning), vilket avsevärt förbättrar syreindexet (LOI) hos silikongummi men med begränsad rökundertryckning.
- Hög dosering (>25 phr) kan öka materialets hårdhet; tillsats av 3–5 phr zinkborat kan förbättra kvaliteten på förkolningslagret.
2. AHP + MCA-kombination
Tillämpliga scenarier: UL94 V-0-krav, med sikte på låg tillsatsdosering med gasfas-flamskyddsmedelssynergi.
Rekommenderad formulering:
- Basgummi: VMQ (100 phr)
- Aluminiumhypofosfit (AHP): 12–15 phr
- Ger en fosforkälla, främjar bildandet av kol.
- MCA: 8–10 phr
- Kvävekällan synergiserar med AHP (PN-effekt) och frigör inerta gaser (t.ex. NH₃) för att undertrycka flamspridning.
- Armeringsfyllmedel: Pyrogen kiseldioxid (10 phr)
- Tillsatser: Silankopplingsmedel (1 phr, förbättrar dispersionen) + härdningsmedel
Egenskaper:
- Total dosering av flamskyddsmedel: ~20–25 phr, betydligt lägre än enbart AHP.
- MCA minskar AHP-doseringen men kan påverka transparensen något (nano-MCA rekommenderas om transparens önskas).
3. Jämförelse av viktiga parametrar
| Formulering | Förväntad flamskyddsförmåga | Total dosering (phr) | För- och nackdelar |
|---|---|---|---|
| Enbart AHP (20 ph) | UL94 V-1 | 20 | Enkel, låg kostnad; V-0 kräver ≥30 ph, med prestandaförsämring. |
| Enbart AHP (30 ph) | UL94 V-0 | 30 | Hög flamskyddsförmåga men ökad hårdhet och minskad töjning. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Synergistisk effekt, balanserad prestanda – rekommenderas för initiala försök. |
4. Experimentella rekommendationer
- Prioritetstest för AHP + MCA (15+10 phr): Om V-0 uppnås, minska AHP gradvis (t.ex. 12+10).
- Verifiering av enbart AHP: Börja vid 20 phr, öka med 5 phr per test för att utvärdera LOI och UL94, och övervaka förändringar i mekaniska egenskaper.
- Rökdämpningsbehov: Tillsätt 3–5 ph zinkborat till ovanstående formuleringar för att minska rök utan att kompromissa med flamskyddsförmågan.
5. Något belagt ammoniumpolyfosfat
Vi har några kunder som framgångsrikt använder TF-201G för silikongummi.
För ytterligare optimering kan man överväga att införliva små mängder aluminiumhydroxid (10–15 phr) för att minska de totala kostnaderna, även om detta ökar den totala fyllnadshalten.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Publiceringstid: 25 juli 2025
