Rekommendationer för flamskyddsmedelsdesign för halogenfri högslagfast polystyren (HIPS)
KundkravFlamskyddande HIPS för höljen till elektriska apparater, slaghållfasthet ≥7 kJ/m², smältindex (MFI) ≈6 g/10 min, formsprutning.
1. Synergistiskt flamskyddssystem med fosfor och kväve
HIPS flamskyddsmedelsformulering (tabell 1)
| Komponent | Laddar (phr) | Anmärkningar |
| HIPS-harts | 100 | Basmaterial |
| Ammoniumpolyfosfat (APP) | 15-20 | Fosforkälla |
| Melamincyanurat (MCA) | 5-10 | Kvävekälla, synergiserar med APP |
| Expanderad grafit (EG) | 3-5 | Förbättrar bildandet av kol |
| Droppdämpande medel (PTFE) | 0,3–0,5 | Förhindrar smälta droppar |
| Kompatibiliseringsmedel (t.ex. MAH-ympade HIPS) | 2-3 | Förbättrar spridningen |
Drag:
- UppnårUL94 V-0via bildning av intumescent kol från APP/MCA-synergi.
- Halogenfri och miljövänlig, men kan försämra de mekaniska egenskaperna; optimering krävs.
2. Flamskyddssystem med metallhydroxid
HIPS-formulering (tabell 2)
| Komponent | Laddar (phr) | Anmärkningar |
| HIPS-harts | 100 | - |
| Aluminiumhydroxid (ATH) | 40-60 | Primär flamskyddsmedel |
| Magnesiumhydroxid (MH) | 10-20 | Synergiserar med ATH |
| Silankopplingsmedel (t.ex. KH-550) | 1-2 | Förbättrar spridningen av fyllmedlet |
| Härdningsmedel (t.ex. SEBS) | 5-8 | Kompenserar för förlust av slaghållfasthet |
Drag:
- Kräver>50 % belastningför UL94 V-0, men försämrar slaghållfasthet och flyt.
- Lämplig för tillämpningar med låg rökhalt/låg toxicitet (t.ex. järnvägstrafik).
3. Synergistiskt system mellan fosfor och kväve (aluminiumhypofosfit + MCA)
Optimerad HIPS-formulering
| Komponent | Laddar (phr) | Funktion/Anteckningar |
| HIPS (högslagfast kvalitet, t.ex. PS-777) | 100 | Basmaterial (slag ≥5 kJ/m²) |
| Aluminiumhypofosfit (AHP) | 12-15 | Fosforkälla, termisk stabilitet |
| Melamincyanurat (MCA) | 6-8 | Kvävekälla, synergiserar med AHP |
| SEBS/SBS | 8-10 | Kritisk härdningsmedel för slagtålighet ≥7 kJ/m² |
| Flytande paraffin/epoxiderad sojabönolja | 1-2 | Smörjmedel, förbättrar flöde/dispersion |
| PTFE- | 0,3–0,5 | Droppdämpande medel |
| Antioxidant 1010 | 0,2 | Förhindrar nedbrytning |
Viktiga designöverväganden:
- Hartsval:
- Använd HIPS-kvaliteter med hög slagfasthet (t.ex.Chimei PH-888,Taifa PG-33) med en inneboende slaghållfasthet på 5–6 kJ/m². SEBS förbättrar ytterligare segheten.
- Flytbarhetskontroll:
- AHP/MCA minskar MFI; kompensera med smörjmedel (t.ex. flytande paraffin) eller mjukgörare (t.ex. epoxiderad sojabönolja).
- Om MFI förblir lågt, lägg till2–3 phr TPUför att förbättra flyt och seghet.
- Validering av flamskydd:
- AHP kan reduceras till12 phrom kombinerat med2–3 phr EGför att upprätthålla UL94 V-0.
- FörUL94 V-2, minska belastningen av flamskyddsmedel för att prioritera stöt/flöde.
- Formsprutningsparametrar:
- Temperatur:180–220°C(undvik AHP/HIPS-nedbrytning).
- Injektionshastighet:Medelhögför att förhindra ofullständig fyllning.
Förväntad prestanda:
| Egendom | Målvärde | Teststandard |
| Slaghållfasthet | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI (200°C/5 kg) | 5–7 g/10 min | ASTM D1238 |
| Flamskydd | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Draghållfasthet | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. Alternativa lösningar
- Kostnadskänsligt alternativErsätt delvis AHP medmikroinkapslat rött fosfor (3–5 phr), men observera färgbegränsningen (rödbrun).
- GodkännandeGenomför småskaliga försök för att balansera slagtålighet kontra flamskydd innan flödet optimeras.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Publiceringstid: 15 augusti 2025
