Модификация TPU с неорганическими огненными замедлениями неорганического пламени

Термопластичный полиуретан (TPU) широко используется в электронике, автомобильной, кабельной, обувной и промышленной приложениях, но его воспламеняемость ограничивает его производительность в огнеучувствительных полях. Чтобы улучшить пламенную стойкость, TPU может быть модифицирован с помощью неорганических огнезащитных загрязнений, таких как гидроксид алюминия (ATH), гидроксид магния, наноклисты и расширяемый графит (например,). В этой статье представлены обычно используемые неорганические огненные замедления для TPU, их последствия и синергетические стратегии для повышения производительности.

1. Общие неорганические огненные замедлители для TPU

Алюминиевый гидроксид (ATH)

Гидроксид алюминия является наиболее широко используемым минеральным пламеном, что составляет около 45% мирового рынка. В составе TPU ATH обеспечивает превосходную задержку пламени, но требует высоких уровней нагрузки, что может снизить прочность на растяжение материала, твердость и тепловую стабильность. Для улучшения совместимости часто необходима поверхностная обработка ATH.

Гидроксид магния

Гидроксид магния (брусит) является еще одним важным неорганическим огнем. Подобно ATH, это требует высокой дозировки для достижения эффективной пламенной сопротивления. Хотя он улучшает пожарную безопасность, чрезмерное дополнение отрицательно влияет на механические характеристики TPU, если не применяется надлежащая дисперсия и модификация поверхности.

Комбинация слюды ATH +

Когда ATH объединяется с MICA в составах TPU, задержка пламени усиливается, в то время как MICA помогает противодействовать негативному влиянию ATH на механические свойства. MICA обеспечивает теплоизоляцию и укрепляет общий композит, что делает его эффективным дополнительным наполнителем.

2. Наногли

Наноглиные минералы, когда рассеяны в наноразмерном в ТПУ, значительно улучшают барьерные эффекты во время сжигания. Их многослойная структура:

• Блокировки тепла и легковоспламеняющиеся газы от распространения,

• Уменьшает тепловую обратную связь от газовой фазы до конденсированной фазы,

• Ограничивает подвижность молекулярных цепей TPU, повышая температуру разложения.

При использовании с азот-фосфорными огненными замедлениями (FRS) наноглины повышают производительность. Например, TPU с 18% FRS может достигать рейтинга UL94 V-0 и LOI (ограничивающий индекс кислорода) 32,8%. Добавление 1% наноглива дополнительно улучшает образование ChAR и уменьшает механические потери по сравнению с чистыми составами FR.

3. Расширяемый графит (например)

Расширяемый графит производится химической обработкой натурального хлопьев -графита с образованием интеркалирующего соединения. При нагревании:

• Он расширяет до 280 раз превышает объем,

• Превращается в структуру, подобную черве »,

• Создает стабильный слой чар на поверхности TPU,

• Обеспечивает теплоизоляцию и кислородный барьер,

• Предотвращает высвобождение легковоспламеняющихся газов.

Например, химически не реагирует с TPU, но образует защитный барьерный слой при 200–300 ° C. Это улучшает термическую стабильность TPU и блокирует дальнейшее разложение, эффективно разбивая реакцию цепи сгорания.

4. Заключение

Неорганические огненные замедлители, такие как ATH, гидроксид магния, наноглины и расширяемые графитовые играют жизненно важную роль в улучшении задержки пламени TPU. В то время как высокие нагрузки могут снизить механические характеристики, модификация поверхности и синергетические составы (например, ATH с слюдой или наногливом с фосфорс-азотом FRS) помогают сбалансировать пожарную безопасность и механическую прочность. В частности, расширяемый графит предлагает высокоэффективный физический барьер против тепла и кислорода, что делает его сильным кандидатом для применения TPU с пламенем.

Объединяя различные неорганические огнезащитные средства и оптимизируя их дисперсию, производители могут разрабатывать пламени-эффективные материалы TPU, которые соответствуют строгим стандартам пожарной безопасности, такими как UL94 V-0 и Loi ≥ 32%, расширяя их использование в промышленности высокой производительности и критичной безопасности.

Nanjing Haisi является профессиональным производителем пластиковой экструдерной машины, мы поставляем двадневный экструдер винтов, одно винтовой экструдер, пластиковый экструдер, двухэтапный экструдер, лабораторный экструдер, смешивание и кормление, охлаждающая и шарика, машина для дробления и так далее.