In Zeiten, in denen Sicherheitsstandards und -vorschriften höchste Priorität haben, ist die Entwicklung von Materialien mit hoher Feuerbeständigkeit zu einem entscheidenden Aspekt verschiedener Branchen geworden. Unter diesen Innovationen haben sich flammhemmende Masterbatch-Compounds als ausgefeilte Lösung zur Verbesserung der Feuerbeständigkeit von Polymeren etabliert.
Was sind flammhemmende Masterbatch-Verbindungen?
Flammschutzmittel-Masterbatches sind Spezialformulierungen, die Polymeren feuerbeständige Eigenschaften verleihen. Diese Compounds bestehen aus einem Trägerharz, das typischerweise aus demselben Polymer wie das Basismaterial besteht, und flammhemmenden Additiven. Das Trägerharz dient als Medium zur Dispergierung der Flammschutzmittel in der Polymermatrix.
Bestandteile von Flammschutzmittel-Masterbatch-Mischungen:
1. Trägerharz:
Das Trägerharz bildet den Hauptbestandteil des Masterbatches und wird anhand seiner Kompatibilität mit dem Basispolymer ausgewählt. Gängige Trägerharze sind Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) und andere Thermoplaste. Die Wahl des Trägerharzes ist entscheidend für eine effektive Dispersion und die Kompatibilität mit dem Zielpolymer.
2. Flammschutzmittelzusätze:
Flammschutzmittel sind die Wirkstoffe, die die Ausbreitung von Flammen hemmen oder verzögern. Grundsätzlich lassen sich Flammschutzmittel in reaktive und additive Mittel unterteilen. Diese Additive können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden, darunter halogenierte Verbindungen, phosphorhaltige Verbindungen und mineralische Füllstoffe. Jede Kategorie besitzt einen spezifischen Wirkmechanismus zur Unterdrückung des Verbrennungsprozesses.
2.1 Halogenierte Verbindungen: Bromierte und chlorierte Verbindungen setzen bei der Verbrennung Halogenradikale frei, welche die Verbrennungskettenreaktion stören.
2.2 Phosphorhaltige Verbindungen: Diese Verbindungen setzen bei der Verbrennung Phosphorsäure oder Polyphosphorsäure frei, wodurch eine Schutzschicht entsteht, die die Flamme unterdrückt.
2.3 Mineralische Füllstoffe: Anorganische Füllstoffe wie Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid setzen bei Hitzeeinwirkung Wasserdampf frei, wodurch das Material gekühlt und brennbare Gase verdünnt werden.
3. Füllstoffe und Verstärkungen:
Füllstoffe wie Talkum oder Calciumcarbonat werden häufig hinzugefügt, um die mechanischen Eigenschaften der Masterbatch-Mischung zu verbessern. Verstärkungsmaterialien erhöhen Steifigkeit, Festigkeit und Dimensionsstabilität und tragen somit zur Gesamtleistung des Materials bei.
4. Stabilisatoren:
Stabilisatoren werden zugesetzt, um den Abbau der Polymermatrix während der Verarbeitung und Anwendung zu verhindern. Antioxidantien und UV-Stabilisatoren tragen beispielsweise dazu bei, die Materialintegrität bei Einwirkung von Umwelteinflüssen zu erhalten.
5. Farbstoffe und Pigmente:
Je nach Anwendungsfall werden Farbstoffe und Pigmente hinzugefügt, um der Masterbatch-Mischung spezifische Farben zu verleihen. Diese Komponenten können auch die ästhetischen Eigenschaften des Materials beeinflussen.
6. Kompatibilisatoren:
Bei unzureichender Kompatibilität zwischen Flammschutzmittel und Polymermatrix werden Kompatibilisatoren eingesetzt. Diese verbessern die Wechselwirkung zwischen den Komponenten und fördern so eine bessere Dispersion und Gesamtleistung.
7. Rauchunterdrückungsmittel:
Um die Rauchentwicklung während der Verbrennung zu verringern, werden manchmal Rauchunterdrücker wie Zinkborat oder Molybdänverbindungen hinzugefügt. Dies ist ein wesentlicher Aspekt bei Anwendungen im Bereich des Brandschutzes.
8. Zusatzstoffe für die Verarbeitung:
Verarbeitungshilfsmittel wie Schmierstoffe undDispergiermittelSie erleichtern den Herstellungsprozess. Diese Additive gewährleisten eine reibungslose Verarbeitung, verhindern Verklumpungen und tragen zu einer gleichmäßigen Verteilung der Flammschutzmittel bei.
Die oben genannten Stoffe sind Bestandteile der Flammschutzmittel-Masterbatch-Mischungen. Die gleichmäßige Verteilung der Flammschutzmittel in der Polymermatrix ist entscheidend für deren Wirksamkeit. Eine unzureichende Dispersion kann zu ungleichmäßigem Schutz, beeinträchtigten Materialeigenschaften und verringerter Brandsicherheit führen.
Flammschutzmittel-Masterbatch-Verbindungen benötigen daher häufigDispergiermittelum die Herausforderungen im Zusammenhang mit der gleichmäßigen Verteilung von Flammschutzmitteln innerhalb der Polymermatrix zu bewältigen.
Insbesondere im dynamischen Bereich der Polymerwissenschaft hat die Nachfrage nach hochentwickelten flammhemmenden Materialien mit überlegenen Leistungseigenschaften Innovationen bei Additiven und Modifikatoren vorangetrieben. Zu den wegweisenden Lösungen zählen:Hyperdispersionsmittelhaben sich als Schlüsselakteure herauskristallisiert, die sich mit den Herausforderungen der Erzielung einer optimalen Dispersion in Flammschutzmittel-Masterbatch-Formulierungen auseinandersetzen.
As HyperdispersionsmittelDiese Herausforderung soll durch die Förderung einer gründlichen und gleichmäßigen Verteilung der Flammschutzmittel in der gesamten Masterbatch-Mischung bewältigt werden.
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SILIKE SILIMER 6150, Hauptvorteil von flammhemmenden Verbindungen
1. Verbesserung der Flammschutzmitteldispersion
1) SILIKE SILIMER 6150 kann zusammen mit dem Phosphor-Stickstoff-Flammschutzmittel-Masterbatch verwendet werden, wodurch die Flammschutzwirkung des Flammschutzmittels effektiv verbessert wird. Durch die Erhöhung des LOI steigt der Flammschutzgrad von Kunststoffen schrittweise von V1 zu V0.
2) SILIKE SILIMER 6150 besitzt außerdem eine gute flammhemmende Synergie mit Antimonbromid-Flammschutzsystemen, Flammschutzklassen von V2 bis V0.
2. Verbesserung des Glanzes und der Oberflächenglätte der Produkte (niedrigerer Reibungskoeffizient)
3. Verbesserte Schmelzeflussraten und Füllstoffdispersion, bessere Formtrennung und höhere Verarbeitungseffizienz
4. Verbesserte Farbstärke, keine negativen Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften.
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Veröffentlichungsdatum: 23. Oktober 2023
