Uudised

Sissejuhatus: Suure koormusega ATH/MDH leegiaeglustavate polüolefiinühendite töötlemisega seotud probleemide lahendamine

Kaablitööstuses on tulekahju korral personali ja seadmete ohutuse tagamiseks olulised ranged leegiaeglustusnõuded. Alumiiniumhüdroksiidi (ATH) ja magneesiumhüdroksiidi (MDH) kui halogeenivabu leegiaeglusteid kasutatakse polüolefiinkaablite ühendites laialdaselt nende keskkonnasõbralikkuse, madala suitsueralduse ja mittekorrodeeriva gaasi eraldumise tõttu. Nõutava leegiaeglustava jõudluse saavutamiseks on aga sageli vaja polüolefiinmaatriksisse lisada suuri koguseid ATH-d ja MDH-d – tavaliselt 50–70 massiprotsenti või rohkem.

Kuigi selline kõrge täiteaine sisaldus suurendab oluliselt leegiaeglustit, tekitab see ka tõsiseid töötlemisprobleeme, sealhulgas suurenenud sulaviskoossust, vähenenud voolavust, halvenenud mehaanilisi omadusi ja halba pinnakvaliteeti. Need probleemid võivad oluliselt piirata tootmise efektiivsust ja toote kvaliteeti.

Selle artikli eesmärk on süstemaatiliselt uurida kaablirakendustes suure koormusega ATH/MDH leegiaeglustavate polüolefiinühenditega seotud töötlemisprobleeme. Turu tagasiside ja praktilise kogemuse põhjal...identifitseerib efektiivnetöötleminelisandideestnende väljakutsetega tegelemisel. Esitatud teadmised on mõeldud selleks, et aidata juhtme- ja kaablitootjatel optimeerida koostisi ja parandada tootmisprotsesse töötamisel suure koormusega ATH/MDH leegiaeglustavate polüolefiinühenditega.

ATH ja MDH leegiaeglustite mõistmine

ATH ja MDH on kaks peamist anorgaanilist, halogeenivaba leegiaeglustit, mida kasutatakse laialdaselt polümeermaterjalides, eriti kaablirakendustes, kus ohutus- ja keskkonnastandardid on kõrged. Need toimivad endotermilise lagunemise ja vee eraldamise teel, lahjendades põlevaid gaase ja moodustades materjali pinnale kaitsva oksiidikihi, mis pärsib põlemist ja vähendab suitsu. ATH laguneb umbes 200–220 °C juures, samas kui MDH lagunemistemperatuur on kõrgem, 330–340 °C, mistõttu on MDH sobivam kõrgematel temperatuuridel töödeldavate polümeeride jaoks.

1. ATH ja MDH leegiaeglustavad mehhanismid hõlmavad järgmist:

1.1. Endotermiline lagunemine:

Kuumutamisel lagunevad ATH (Al(OH)₃) ja MDH (Mg(OH)₂) endotermiliselt, neelates märkimisväärselt soojust ja alandades polümeeri temperatuuri, et termilist lagunemist edasi lükata.

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

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

1.2. Veeauru eraldumine:

Vabanev veeaur lahjendab polümeeri ümbritsevaid tuleohtlikke gaase ja piirab hapniku juurdepääsu, pärssides põlemist.

1.3. Kaitsekihtide moodustumine:

Saadud metalloksiidid (Al₂O₃ ja MgO) moodustavad polümeerse söekihiga tiheda kaitsekihi, mis blokeerib kuumuse ja hapniku läbitungimist ning takistab põlevate gaaside eraldumist.

1.4. Suitsu summutamine:

Kaitsekiht adsorbeerib ka suitsuosakesi, vähendades suitsu üldist tihedust.

Vaatamata suurepärasele leegiaeglustavale toimele ja keskkonnakasule nõuab kõrge leegiaeglustuse reitingu saavutamine tavaliselt 50–70 massiprotsenti või rohkem ATH/MDH-d, mis on edasiste töötlemisprobleemide peamine põhjus.
2. Suure koormusega ATH/MDH polüolefiinide peamised töötlemisprobleemid kaablirakendustes

2.1. Halvenenud reoloogilised omadused:

Suur täiteaine sisaldus suurendab järsult sula viskoossust ja vähendab voolavust. See raskendab plastifitseerimist ja voolavust ekstrusiooni ajal, nõudes kõrgemaid töötlemistemperatuure ja nihkejõude, mis omakorda suurendab energiatarbimist ja kiirendab seadmete kulumist. Vähenenud sula voolavus piirab ka ekstrusiooni kiirust ja tootmise efektiivsust.

2.2. Vähenenud mehaanilised omadused:

Suur hulk anorgaanilisi täiteaineid lahjendab polümeermaatriksit, vähendades oluliselt tõmbetugevust, purunemisvenivust ja löögikindlust. Näiteks 50% või suurema ATH/MDH lisamine võib vähendada tõmbetugevust ligikaudu 40% või rohkem, mis on väljakutseks painduvate ja vastupidavate kaablimaterjalide väljatöötamisel.

2.3. Dispersiooniprobleemid:

ATH ja MDH osakesed agregeeruvad sageli polümeermaatriksis, mis viib pingekontsentratsiooni punktideni, vähenenud mehaanilise jõudluseni ja ekstrusioonidefektideni, näiteks pinnakaredus või mulle.

2.4. Halb pinnakvaliteet:

Kõrge sulaviskoossus, halb dispersioon ja piiratud täiteaine-polümeeri ühilduvus võivad põhjustada ekstrudaadi pindade karedust või ebaühtlust, mis viib „hainaha“ tekkeni või vormi kogunemiseni. Vormile kogunemine (vormi väljavool) mõjutab nii välimust kui ka pidevat tootmist.

2.5. Elektriliste omaduste mõju:

Suur täiteaine sisaldus ja ebaühtlane hajumine võivad mõjutada dielektrilisi omadusi, näiteks mahutakistust. Lisaks on ATH/MDH-l suhteliselt kõrge niiskuseimavus, mis võib potentsiaalselt mõjutada elektrilist jõudlust ja pikaajalist stabiilsust niiskes keskkonnas.

2.6. Kitsas töötlemisaken:

Suure koormusega leegiaeglustavate polüolefiinide töötlemistemperatuuride vahemik on kitsas. ATH hakkab lagunema umbes 200 °C juures, samas kui MDH laguneb umbes 330 °C juures. Enneaegse lagunemise vältimiseks ning leegiaeglustava toimivuse ja materjali terviklikkuse tagamiseks on vaja täpset temperatuuri reguleerimist.

Need väljakutsed muudavad suure koormusega ATH/MDH polüolefiinide töötlemise keeruliseks ja rõhutavad tõhusate abiainete vajalikkust.

Seega on nende probleemide lahendamiseks kaablitööstuses välja töötatud ja rakendatud mitmesuguseid töötlemisabiaineid. Need abiained parandavad polümeeri ja täiteaine vahelise faasi ühilduvust, vähendavad sulamise viskoossust ja suurendavad täiteaine hajumist, optimeerides nii töötlemistulemusi kui ka lõplikke mehaanilisi omadusi.

Millised töötlemisabiained on kõige tõhusamad kaablitööstuse rakendustes kasutatavate suure koormusega ATH/MDH leegiaeglustavate polüolefiinühendite töötlemis- ja pinnakvaliteedi probleemide lahendamiseks?

Silikoonipõhised lisandid ja tootmisabiained:

SILIKE pakub mitmekülgsetpolüsiloksaanil põhinevad abiainednii standardsete termoplastide kui ka tehniliste plastide jaoks, aidates optimeerida töötlemist ja parandada valmistoodete toimivust. Meie lahendused ulatuvad usaldusväärsest silikoonmassist LYSI-401 kuni uuendusliku SC920 lisandini, mis on loodud suurema koormusega halogeenivabade LSZH ja HFFR LSZH kaablite ekstrusiooni suurema efektiivsuse ja töökindluse tagamiseks.

Täpsemalt,SILIKE UHMW silikoonil põhinevad määrdeainete töötlemislisandidon osutunud kasulikuks ATH/MDH leegiaeglustavate polüolefiinühendite puhul kaablites. Peamised mõjud on järgmised:

1. Vähendatud sula viskoossus: polüsiloksaanid liiguvad töötlemise ajal sula pinnale, moodustades määrdekile, mis vähendab hõõrdumist seadmetega ja parandab voolavust.

2. Täiustatud dispersioon: ränipõhised lisandid soodustavad ATH/MDH ühtlast jaotumist polümeermaatriksis, minimeerides osakeste agregatsiooni.

3. Parem pinnakvaliteet:LYSI-401 silikoonist põhiseguvähendab stantsi kogunemist ja sulami purunemist, tekitades siledamad ekstrudaadi pinnad vähemate defektidega.

4. Kiirem liinikiirus:Silikooni töötlemisabiaine SC920sobib kaablite kiireks ekstrusiooniks. See aitab vältida traadi läbimõõdu ebastabiilsust ja kruvi libisemist ning parandada tootmise efektiivsust. Sama energiatarbimise juures suureneb ekstrusioonimaht 10%.

5. Täiustatud mehaanilised omadused: Täiteaine hajumise ja pindadevahelise adhesiooni parandamise abil parandab silikoonmassi komposiitmaterjali kulumiskindlust ja mehaanilisi omadusi, näiteks löögikindlust ja purunemisvenivust.

6. Leegiaeglustav sünergism ja suitsu summutamine: siloksaanilisandid võivad leegiaeglustavat toimet veidi parandada (nt suurendades LOI-d) ja vähendada suitsu eraldumist.

SILIKE on Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna juhtiv silikoonpõhiste lisandite, abiainete ja termoplastsete silikoonelastomeeride tootja.

Meiesilikooni töötlemisabiainedkasutatakse laialdaselt termoplastide ja kaablitööstuses töötlemise optimeerimiseks, täiteaine hajumise parandamiseks, sulava viskoossuse vähendamiseks ja siledamate pindade saavutamiseks suurema efektiivsusega.

Nende hulgas on silikoonist põhisegu LYSI-401 ja uuenduslik silikoonist töötlemisabiaine SC920 tõestatud lahendused ATH/MDH leegiaeglustavate polüolefiinide valemite jaoks, eriti LSZH ja HFFR kaablite ekstrusioonis. SILIKE'i silikoonipõhiste lisandite ja tootmisabiainete integreerimisega saavad tootjad saavutada stabiilse tootmise ja ühtlase kvaliteedi.

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.