I ritardanti di fiamma al fosforo e all'azoto possono raggiungere la classificazione V0 nella gomma siliconica?
Quando i clienti chiedono informazioni sull'utilizzo del solo ipofosfito di alluminio (AHP) o di combinazioni di AHP + MCA per ottenere una resistenza alla fiamma senza alogeni nella gomma siliconica per raggiungere la classificazione V0, la risposta è sì, ma sono necessari aggiustamenti del dosaggio in base ai requisiti di resistenza alla fiamma. Di seguito sono riportate raccomandazioni specifiche per diversi scenari:
1. Utilizzo di solo ipofosfito di alluminio (AHP)
Scenari applicabili: per i requisiti UL94 V-1/V-2 o per applicazioni sensibili alle fonti di azoto (ad esempio, per evitare effetti schiumogeni da MCA che potrebbero influire sull'aspetto).
Formulazione consigliata:
- Gomma di base: gomma siliconica metilvinilica (VMQ, 100 phr)
- Ipofosfito di alluminio (AHP): 20–30 phr
- Elevato contenuto di fosforo (40%); 20 phr forniscono circa l'8% di contenuto di fosforo per una resistenza alla fiamma di base.
- Per UL94 V-0, aumentare a 30 phr (potrebbe influire sulle proprietà meccaniche).
- Riempitivo di rinforzo: silice pirogenica (10–15 phr, mantiene la resistenza)
- Additivi: olio di silicone idrossilico (2 phr, migliora la lavorazione) + agente indurente (sistema perossido o platino)
Caratteristiche:
- L'AHP si basa esclusivamente sulla resistenza alla fiamma in fase condensata (formazione di carbone), migliorando significativamente l'indice di ossigeno (LOI) della gomma siliconica ma con una soppressione limitata del fumo.
- Un dosaggio elevato (>25 phr) può aumentare la durezza del materiale; l'aggiunta di 3–5 phr di borato di zinco può migliorare la qualità dello strato di carbone.
2. Combinazione AHP + MCA
Scenari applicabili: requisiti UL94 V-0, che mirano a un basso dosaggio di additivi con sinergia ritardante di fiamma in fase gassosa.
Formulazione consigliata:
- Gomma di base: VMQ (100 phr)
- Ipofosfito di alluminio (AHP): 12–15 phr
- Fornisce una fonte di fosforo, favorisce la formazione di carbone.
- MCA: 8–10 ore
- La fonte di azoto agisce in sinergia con l'AHP (effetto PN), rilasciando gas inerti (ad esempio, NH₃) per sopprimere la propagazione della fiamma.
- Riempitivo di rinforzo: silice pirogenica (10 phr)
- Additivi: agente di accoppiamento silanico (1 phr, migliora la dispersione) + agente di indurimento
Caratteristiche:
- Dosaggio totale di ritardante di fiamma: ~20–25 phr, significativamente inferiore al solo AHP.
- L'MCA riduce il dosaggio di AHP ma può influire leggermente sulla trasparenza (si consiglia il nano-MCA se è richiesta la trasparenza).
3. Confronto dei parametri chiave
| Formulazione | Resistenza alla fiamma prevista | Dosaggio totale (phr) | Pro e contro |
|---|---|---|---|
| AHP da solo (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Semplice, a basso costo; V-0 richiede ≥30 phr, con degrado delle prestazioni. |
| AHP da solo (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Elevata resistenza alla fiamma ma maggiore durezza e allungamento ridotto. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Effetto sinergico, prestazioni bilanciate: consigliato per le prove iniziali. |
4. Raccomandazioni sperimentali
- Test prioritario per AHP + MCA (15+10 phr): se si raggiunge V-0, ridurre gradualmente AHP (ad esempio, 12+10).
- Verifica AHP da sola: iniziare con 20 phr, aumentare di 5 phr per test per valutare LOI e UL94, monitorando le variazioni delle proprietà meccaniche.
- Esigenze di soppressione del fumo: aggiungere 3–5 phr di borato di zinco alle formulazioni sopra indicate per ridurre il fumo senza compromettere la resistenza alla fiamma.
5. Alcuni polifosfati di ammonio rivestiti
Abbiamo alcuni clienti che utilizzano con successo il TF-201G per la gomma siliconica.
Per un'ulteriore ottimizzazione, si consiglia di incorporare piccole quantità di idrossido di alluminio (10–15 phr) per ridurre i costi complessivi, anche se ciò aumenta il contenuto totale di riempitivo.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Data di pubblicazione: 25-lug-2025
