Haberler

Giriş: Yüksek Yüklü ATH/MDH Alev Geciktirici Poliolefin Bileşiklerinin İşlenmesindeki Zorlukların Çözümü

Kablo endüstrisinde, yangın durumunda personel ve ekipman güvenliğini sağlamak için sıkı alev geciktirici gereklilikleri esastır. Halojen içermeyen alev geciktiriciler olan alüminyum hidroksit (ATH) ve magnezyum hidroksit (MDH), çevre dostu olmaları, düşük duman emisyonları ve aşındırıcı olmayan gaz salınımları nedeniyle poliolefin kablo bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, gerekli alev geciktirici performansın elde edilmesi genellikle poliolefin matrisine yüksek oranda ATH ve MDH (genellikle ağırlıkça %50-70 veya daha yüksek) eklenmesini gerektirir.

Bu kadar yüksek dolgu maddesi içeriği alev geciktiriciliğini önemli ölçüde artırırken, aynı zamanda artan eriyik viskozitesi, azalan akışkanlık, bozulan mekanik özellikler ve düşük yüzey kalitesi gibi ciddi işleme zorlukları da ortaya çıkarır. Bu sorunlar, üretim verimliliğini ve ürün kalitesini büyük ölçüde sınırlayabilir.

Bu makale, kablo uygulamalarında yüksek yük ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşikleriyle ilişkili işleme zorluklarını sistematik olarak incelemeyi amaçlamaktadır. Piyasa geri bildirimlerine ve pratik deneyimlere dayanarak,tanımlar etkiliişlemekatkı maddeleriiçinBu zorlukların üstesinden gelmek. Sağlanan bilgiler, tel ve kablo üreticilerinin yüksek yük ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşikleri ile çalışırken formülasyonlarını optimize etmelerine ve üretim süreçlerini iyileştirmelerine yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

ATH ve MDH Alev Geciktiricileri Anlamak

ATH ve MDH, özellikle güvenlik ve çevre standartlarının yüksek olduğu kablo uygulamalarında olmak üzere polimer malzemelerde yaygın olarak kullanılan iki ana inorganik, halojensiz alev geciktiricidir. Endotermik ayrışma ve su salınımı yoluyla etki ederek yanıcı gazları seyreltir ve malzeme yüzeyinde yanmayı baskılayan ve dumanı azaltan koruyucu bir oksit tabakası oluştururlar. ATH yaklaşık 200-220°C'de ayrışırken, MDH 330-340°C gibi daha yüksek bir ayrışma sıcaklığına sahiptir ve bu da MDH'nin daha yüksek sıcaklıklarda işlenen polimerler için daha uygun olmasını sağlar.

1. ATH ve MDH'nin alev geciktirici mekanizmaları şunlardır:

1.1. Endotermik ayrışma:

Isıtıldığında, ATH (Al(OH)₃) ve MDH (Mg(OH)₂) endotermik ayrışmaya uğrar, önemli miktarda ısıyı emer ve termal bozulmayı geciktirmek için polimer sıcaklığını düşürür.

ATH: 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O, ΔH ≈ 1051 J/g

MDH: Mg(OH)₂ → MgO + H₂O, ΔH ≈ 1316 J/g

1.2. Su buharı salınımı:

Açığa çıkan su buharı, polimerin etrafındaki yanıcı gazları seyreltir ve oksijen erişimini kısıtlayarak yanmayı engeller.

1.3. Koruyucu tabakaların oluşumu:

Ortaya çıkan metal oksitler (Al₂O₃ ve MgO) polimer kömür tabakasıyla birleşerek yoğun bir koruyucu tabaka oluşturur, bu tabaka ısı ve oksijen girişini engeller ve yanıcı gazların salınımını engeller.

1.4. Duman bastırma:

Koruyucu tabaka aynı zamanda duman parçacıklarını da emerek genel duman yoğunluğunu azaltır.

Mükemmel alev geciktirici performanslarına ve çevresel faydalarına rağmen, yüksek alev geciktirici değerlerine ulaşmak için genellikle %50-70 ağırlık oranında veya daha fazla ATH/MDH gerekir; bu da sonraki işleme zorluklarının temel nedenidir.
2. Kablo Uygulamalarında Yüksek Yüklü ATH/MDH Poliolefinlerin Temel İşleme Zorlukları

2.1. Bozulan reolojik özellikler:

Yüksek dolgu maddeleri, eriyik viskozitesini önemli ölçüde artırır ve akışkanlığı azaltır. Bu durum, ekstrüzyon sırasında plastikleşmeyi ve akışı zorlaştırır, daha yüksek işlem sıcaklıkları ve kesme kuvvetleri gerektirir, bu da enerji tüketimini artırır ve ekipman aşınmasını hızlandırır. Azalan eriyik akışı da ekstrüzyon hızını ve üretim verimliliğini sınırlar.

2.2. Azaltılmış mekanik özellikler:

Büyük miktarlarda inorganik dolgu maddeleri polimer matrisini seyrelterek çekme dayanımını, kopma uzamasını ve darbe dayanımını önemli ölçüde azaltır. Örneğin, %50 veya daha fazla ATH/MDH eklenmesi, çekme dayanımını yaklaşık %40 veya daha fazla azaltabilir ve bu da esnek ve dayanıklı kablo malzemeleri için bir zorluk teşkil eder.

2.3. Dağılım sorunları:

ATH ve MDH parçacıkları genellikle polimer matrisinde birikerek stres yoğunlaşma noktalarına, mekanik performansın düşmesine ve yüzey pürüzlülüğü veya kabarcıklar gibi ekstrüzyon kusurlarına yol açar.

2.4. Zayıf yüzey kalitesi:

Yüksek eriyik viskozitesi, zayıf dispersiyon ve sınırlı dolgu-polimer uyumluluğu, ekstrüde yüzeylerin pürüzlü veya düzensiz olmasına ve "köpekbalığı derisi" veya kalıp birikmesine neden olabilir. Kalıpta birikme (kalıp salyası) hem görünümü hem de sürekli üretimi etkiler.

2.5. Elektriksel mülk etkileri:

Yüksek dolgu içeriği ve düzensiz dağılım, hacim direnci gibi dielektrik özellikleri etkileyebilir. Ayrıca, ATH/MDH nispeten yüksek nem emilimine sahiptir ve bu durum, nemli ortamlarda elektriksel performansı ve uzun vadeli kararlılığı etkileyebilir.

2.6. Daraltılmış işlem penceresi:

Yüksek yük alev geciktirici poliolefinlerin işleme sıcaklığı aralığı dardır. ATH yaklaşık 200°C'de ayrışmaya başlarken, MDH yaklaşık 330°C'de ayrışır. Erken ayrışmayı önlemek ve alev geciktirici performansı ve malzeme bütünlüğünü sağlamak için hassas sıcaklık kontrolü gereklidir.

Bu zorluklar, yüksek yüklü ATH/MDH poliolefinlerin işlenmesini karmaşık hale getirmekte ve etkili işleme yardımcılarının gerekliliğini vurgulamaktadır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için çeşitli işleme yardımcıları geliştirilmiş ve kablo endüstrisinde uygulanmıştır. Bu yardımcılar, polimer-dolgu maddesi arayüz uyumluluğunu iyileştirir, eriyik viskozitesini azaltır ve dolgu maddesi dağılımını iyileştirerek hem işleme performansını hem de nihai mekanik özellikleri optimize eder.

Kablo endüstrisi uygulamalarında yüksek yüklü ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşiklerinin işleme ve yüzey kalitesi sorunlarını çözmek için hangi işleme yardımcıları en etkilidir?

Silikon esaslı katkı maddeleri ve üretim yardımcıları:

SILIKE çok yönlüdürpolisiloksan bazlı işleme yardımcılarıHem standart termoplastikler hem de mühendislik plastikleri için, işleme süreçlerini optimize etmeye ve bitmiş ürünlerin performansını artırmaya yardımcı olur. Çözümlerimiz, güvenilir silikon masterbatch LYSI-401'den, yüksek yük, halojensiz LSZH ve HFFR LSZH kablo ekstrüzyonunda daha yüksek verimlilik ve güvenilirlik sağlamak üzere tasarlanmış yenilikçi SC920 katkı maddesine kadar uzanmaktadır.

Özellikle,SILIKE UHMW silikon bazlı yağlayıcı işleme katkı maddeleriKablolardaki ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşiklerinin faydalı olduğu kanıtlanmıştır. Başlıca etkileri şunlardır:

1. Eriyik viskozitesinin azalması: Polisiloksanlar, işleme sırasında eriyik yüzeyine göç ederek ekipmanla sürtünmeyi azaltan ve akışkanlığı artıran bir yağlayıcı film oluşturur.

2. Geliştirilmiş dağılım: Silikon bazlı katkı maddeleri, ATH/MDH'nin polimer matrisinde düzgün dağılımını destekleyerek parçacık agregasyonunu en aza indirir.

3. Geliştirilmiş yüzey kalitesi:LYSI-401 silikon masterbatchkalıp birikmesini ve eriyik kırılmasını azaltarak daha az kusurlu, daha pürüzsüz ekstrüde yüzeyler üretir.

4. Daha hızlı hat hızı:Silikon İşleme Yardımcısı SC920Kabloların yüksek hızlı ekstrüzyonu için uygundur. Tel çapı dengesizliğini ve vida kaymasını önleyerek üretim verimliliğini artırabilir. Aynı enerji tüketimiyle ekstrüzyon hacmi %10 artmıştır.

5. Geliştirilmiş mekanik özellikler: Dolgu dağılımını ve arayüz yapışmasını artırarak silikon masterbatch, kompozitin aşınma direncini ve darbe özelliği ve kopma uzaması gibi mekanik performansını iyileştirir.

6. Alev geciktirici sinerjisi ve duman bastırma: Siloksan katkı maddeleri alev geciktirici performansını hafifçe artırabilir (örneğin, LOI'yi artırabilir) ve duman emisyonunu azaltabilir.

SILIKE, Asya-Pasifik bölgesinde silikon bazlı katkı maddeleri, işleme yardımcıları ve termoplastik silikon elastomerlerin önde gelen üreticisidir.

Bizimsilikon işleme yardımcılarıtermoplastik ve kablo endüstrilerinde işlemeyi optimize etmek, dolgu dağılımını iyileştirmek, eriyik viskozitesini azaltmak ve daha yüksek verimlilikle daha pürüzsüz yüzeyler sağlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bunlar arasında silikon masterbatch LYSI-401 ve yenilikçi SC920 silikon işleme yardımcısı, özellikle LSZH ve HFFR kablo ekstrüzyonunda ATH/MDH alev geciktirici poliolefin formülasyonları için kanıtlanmış çözümlerdir. Üreticiler, SILIKE'nin silikon bazlı katkı maddelerini ve üretim yardımcılarını entegre ederek istikrarlı üretim ve tutarlı kalite elde edebilirler.

If you are looking for silicone processing aids for ATH/MDH compounds, polysiloxane additives for flame-retardant polyolefins, silicone masterbatch for LSZH / HFFR cables, improve dispersion in ATH/MDH cable compounds, reduce melt viscosity flame-retardant polyolefin extrusion, cable extrusion processing additives, silicone-based extrusion aids for wires and cables, please visit www.siliketech.com or contact us at amy.wang@silike.cn to learn more.