Per quanto riguarda i requisiti di ignifugazione della spugna di lattice, di seguito è riportata un'analisi basata su diversi ritardanti di fiamma esistenti (idrossido di alluminio, borato di zinco, ipofosfito di alluminio, MCA) insieme a raccomandazioni sulla formulazione:
I. Analisi dell'applicabilità dei ritardanti di fiamma esistenti
Idrossido di alluminio (ATH)
Vantaggi:
- Ecologico, a basso costo.
- Agisce tramite decomposizione endotermica e rilascio di vapore acqueo, adatto per sistemi privi di alogeni.
Svantaggi:
- Richiede un carico elevato (30-50 phr) per essere efficace, il che può influire sull'elasticità e sulla densità della spugna.
Applicabilità:
- Adatto per formulazioni base di ritardanti di fiamma.
- Si consiglia di combinarlo con sinergici (ad esempio borato di zinco).
borato di zinco
Vantaggi:
- Ritardante di fiamma sinergico, migliora l'efficacia dell'ATH.
- Favorisce la formazione di carbonizzazione e sopprime il fumo.
Svantaggi:
- Efficacia limitata se usato da solo; richiede la combinazione con altri ritardanti di fiamma.
Applicabilità:
- Consigliato come sinergizzante per ATH o ipofosfito di alluminio.
Ipofosfito di alluminio
Vantaggi:
- Altamente efficiente, senza alogeni, basso carico (10-20 phr).
- Buona stabilità termica, adatto per elevati requisiti di resistenza al fuoco.
Svantaggi:
- Costo più elevato.
- La compatibilità con i sistemi LaTeX deve essere verificata.
Applicabilità:
- Adatto a standard elevati di ignifugazione (ad esempio, UL94 V-0).
- Può essere utilizzato da solo o in combinazione.
MCA (Cianurato di melammina)
Vantaggi:
- Ritardante di fiamma a base di azoto, antifumo.
Svantaggi:
- Scarsa disperdibilità.
- Può interferire con la formazione di schiuma.
- Elevata temperatura di decomposizione (~300°C), non compatibile con la lavorazione del lattice a bassa temperatura.
Applicabilità:
- Non consigliato come priorità; richiede convalida sperimentale.
II. Formulazioni consigliate e suggerimenti di processo
Formulazione 1: ATH + borato di zinco (opzione economica)
Composizione:
- Idrossido di alluminio (ATH): 30-40 phr
- Borato di zinco: 5-10 phr
- Disperdente (ad esempio, agente di accoppiamento silanico): 1-2 phr (migliora la disperdibilità)
Caratteristiche:
- Basso costo, rispettoso dell'ambiente.
- Adatto ai requisiti generali di resistenza al fuoco (ad esempio, UL94 HF-1).
- Potrebbe ridurre leggermente la resilienza della spugna; è necessaria l'ottimizzazione della vulcanizzazione.
Formulazione 2: Ipofosfito di alluminio + borato di zinco (opzione ad alta efficienza)
Composizione:
- Ipofosfito di alluminio: 15-20 phr
- Borato di zinco: 5-8 phr
- Plastificante (ad esempio, paraffina liquida): 2-3 phr (migliora la lavorabilità)
Caratteristiche:
- Elevata efficienza ignifuga, basso carico.
- Adatto a scenari ad alta richiesta (ad esempio, combustione verticale V-0).
- È necessario verificare la compatibilità dell'ipofosfito di alluminio con il lattice.
Formulazione 3: ATH + ipofosfito di alluminio (opzione bilanciata)
Composizione:
- Idrossido di alluminio: 20-30 phr
- Ipofosfito di alluminio: 10-15 phr
- Borato di zinco: 3-5 phr
Caratteristiche:
- Bilancia costi e prestazioni.
- Riduce la dipendenza da un singolo ritardante di fiamma, minimizzando l'impatto sulle proprietà fisiche.
III. Considerazioni sul processo
Disperdibilità:
- I ritardanti di fiamma devono essere macinati a ≤5μm per evitare di compromettere la struttura della schiuma.
- Si consiglia la predispersione in lattice o in apparecchiature di miscelazione ad alta velocità.
Condizioni di stagionatura:
- Controllare la temperatura di polimerizzazione (in genere 110-130°C per il lattice) per evitare la decomposizione prematura dei ritardanti di fiamma.
Test delle prestazioni:
- Test essenziali: indice di ossigeno (LOI), combustione verticale (UL94), densità, resilienza.
- Se la resistenza alla fiamma non è sufficiente, aumentare gradualmente i rapporti di ipofosfito di alluminio o ATH.
IV. Raccomandazioni aggiuntive
Test MCA:
- In caso di prove, utilizzare 5-10 phr in piccoli lotti per osservare l'impatto sull'uniformità della schiuma.
Certificazioni ambientali:
- Assicurarsi che i ritardanti di fiamma selezionati siano conformi alla direttiva RoHS/REACH per le esportazioni.
Miscele sinergiche:
- Si consiglia di aggiungere piccole quantità di nanoargilla (2-3 phr) per migliorare l'effetto barriera della carbonella.
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Data di pubblicazione: 22 maggio 2025
