Haberler

Giriş: Yüksek Yük Altındaki ATH/MDH Alev Geciktirici Poliolefin Bileşiklerinin İşleme Zorluklarının Çözümü

Kablo endüstrisinde, yangın durumunda personel ve ekipman güvenliğini sağlamak için alev geciktiricilik konusunda katı gereksinimler şarttır. Halojen içermeyen alev geciktiriciler olan alüminyum hidroksit (ATH) ve magnezyum hidroksit (MDH), çevre dostu olmaları, düşük duman emisyonu ve aşındırıcı olmayan gaz salınımı nedeniyle poliolefin kablo bileşiklerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, gerekli alev geciktirici performansı elde etmek genellikle poliolefin matrisine yüksek oranlarda (tipik olarak %50-70 veya daha yüksek) ATH ve MDH eklenmesini gerektirir.

Bu kadar yüksek dolgu içeriği alev geciktiriciliği önemli ölçüde artırırken, aynı zamanda erime viskozitesinin artması, akışkanlığın azalması, mekanik özelliklerin bozulması ve yüzey kalitesinin düşmesi gibi ciddi işleme zorluklarını da beraberinde getirir. Bu sorunlar üretim verimliliğini ve ürün kalitesini büyük ölçüde sınırlayabilir.

Bu makale, kablo uygulamalarında yüksek yük altında çalışan ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşikleriyle ilişkili işleme zorluklarını sistematik olarak incelemeyi amaçlamaktadır. Piyasa geri bildirimlerine ve pratik deneyime dayanarak,tanımlar etkiliişlemekatkı maddeleriiçinBu zorlukların üstesinden gelmek için sunulan bilgiler, tel ve kablo üreticilerinin yüksek yükte ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşikleriyle çalışırken formülasyonları optimize etmelerine ve üretim süreçlerini iyileştirmelerine yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

ATH ve MDH Alev Geciktiricilerini Anlamak

ATH ve MDH, özellikle güvenlik ve çevre standartlarının yüksek olduğu kablo uygulamalarında yaygın olarak kullanılan iki önemli inorganik, halojen içermeyen alev geciktiricidir. Endotermik bozunma ve su salınımı yoluyla etki ederek yanıcı gazları seyreltir ve malzeme yüzeyinde koruyucu bir oksit tabakası oluşturarak yanmayı bastırır ve dumanı azaltır. ATH yaklaşık 200–220°C'de bozunurken, MDH'nin bozunma sıcaklığı 330–340°C daha yüksektir; bu da MDH'yi daha yüksek sıcaklıklarda işlenen polimerler için daha uygun hale getirir.

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

1.1. Endotermik ayrışma:

Isıtıldığında, ATH (Al(OH)₃) ve MDH (Mg(OH)₂) endotermik bozunmaya uğrar, önemli miktarda ısıyı emer ve polimerin sıcaklığını düşürerek termal bozunmayı geciktirir.

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:

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

1.3. Koruyucu katmanların oluşumu:

Oluşan metal oksitler (Al₂O₃ ve MgO), polimer kömür tabakasıyla birleşerek yoğun bir koruyucu tabaka oluşturur; bu tabaka ısı ve oksijenin içeri girmesini engeller ve yanıcı gazların salınımını önler.

1.4. Dumanın bastırılması:

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

Mükemmel alev geciktirici performanslarına ve çevresel faydalarına rağmen, yüksek alev geciktirici derecelerine ulaşmak genellikle %50-70 veya daha fazla ATH/MDH gerektirir; bu da sonraki işleme zorluklarının temel nedenidir.
2. Kablo Uygulamalarında Yüksek Yük Altındaki ATH/MDH Poliolefinlerin Temel İşleme Zorlukları

2.1. Bozulan reolojik özellikler:

Yüksek dolgu maddesi oranları, 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 ayrıca ekstrüzyon hızını ve üretim verimliliğini de sınırlar.

2.2. Azalmış mekanik özellikler:

Büyük miktarlarda inorganik dolgu maddesi, polimer matrisini seyreltir ve çekme dayanımını, kopma uzamasını ve darbe dayanımını önemli ölçüde azaltır. Örneğin, %50 veya daha fazla ATH/MDH ilavesi, 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 bir araya gelerek gerilim yoğunlaşma noktalarına, mekanik performansın azalmasına ve yüzey pürüzlülüğü veya kabarcıklar gibi ekstrüzyon kusurlarına yol açar.

2.4. Yüzey kalitesinin düşük olması:

Yüksek erime viskozitesi, zayıf dağılım ve sınırlı dolgu maddesi-polimer uyumluluğu, ekstrüzyon yüzeylerinin pürüzlü veya düzensiz olmasına, "köpekbalığı derisi" görünümüne veya kalıpta birikmeye yol açabilir. Kalıpta birikme (kalıp damlaması) hem görünümü hem de sürekli üretimi etkiler.

2.5. Elektriksel özellikler üzerindeki etkiler:

Yüksek dolgu içeriği ve düzensiz dağılım, hacim direnci gibi dielektrik özelliklerini etkileyebilir. Dahası, ATH/MDH nispeten yüksek nem emme özelliğine sahiptir; bu da nemli ortamlarda elektriksel performansı ve uzun vadeli kararlılığı potansiyel olarak etkileyebilir.

2.6. Dar işleme aralığı:

Yüksek yükte alev geciktirici poliolefinler için işleme sıcaklık aralığı dardır. ATH yaklaşık 200°C'de bozunmaya başlarken, MDH yaklaşık 330°C'de bozunur. Erken bozunmayı önlemek ve alev geciktirici performansı ve malzeme bütünlüğünü sağlamak için hassas sıcaklık kontrolü gereklidir.

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

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

Kablo endüstrisi uygulamalarında yüksek yüke maruz kalan ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşiklerinin işleme ve yüzey kalitesi sorunlarını çözmede en etkili işleme yardımcıları hangileridir?

Silikon bazlı katkı maddeleri ve üretim yardımcıları:

SILIKE çok yönlüdürpolisiloksan bazlı işleme yardımcılarıHem standart termoplastikler hem de mühendislik plastikleri için, işleme süreçlerini optimize etmeye ve nihai ürünlerin performansını artırmaya yardımcı olan çözümlerimiz mevcuttur. Güvenilir silikon masterbatch LYSI-401'den, yüksek yük altında, halojen içermeyen LSZH ve HFFR LSZH kablo ekstrüzyonunda daha yüksek verimlilik ve güvenilirlik sağlamak üzere tasarlanmış yenilikçi SC920 katkı maddesine kadar geniş bir yelpazede ürün sunuyoruz.

Özellikle,SILIKE UHMW silikon bazlı yağlayıcı işleme katkı maddeleriKablolarda kullanılan ATH/MDH alev geciktirici poliolefin bileşikleri için faydalı olduğu kanıtlanmıştır. Başlıca etkileri şunlardır:

1. Erime viskozitesinin azalması: Polisiloksanlar işlem sırasında erime 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 homojen dağılımını destekleyerek parçacık kümelenmesini en aza indirir.

3. Geliştirilmiş yüzey kalitesi:LYSI-401 silikon masterbatchKalıp birikimini ve erime kırılmasını azaltarak, daha az kusurlu, daha pürüzsüz ekstrüzyon yüzeyleri elde edilmesini sağlar.

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

5. Geliştirilmiş mekanik özellikler: Dolgu maddesinin dağılımını ve arayüzey yapışmasını artırarak, silikon ana karışım kompozitin aşınma direncini ve darbe dayanımı ve kopma uzaması gibi mekanik performansını iyileştirir.

6. Alev geciktirici sinerji ve duman bastırma: Siloksan katkı maddeleri, alev geciktirici performansı hafifçe artırabilir (örneğin, LOI'yi artırarak) 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 işleme süreçlerini optimize etmek, dolgu maddesi dağılımını iyileştirmek, erime viskozitesini azaltmak ve daha yüksek verimlilikle daha pürüzsüz yüzeyler elde etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bunlar arasında, silikon ana karışımı LYSI-401 ve yenilikçi SC920 silikon işleme yardımcısı, özellikle LSZH ve HFFR kablo ekstrüzyonunda ATH/MDH alev geciktirici poliolefin formülasyonları için kanıtlanmış çözümlerdir. SILIKE'ın silikon bazlı katkı maddeleri ve üretim yardımcılarını entegre ederek, üreticiler 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.