Ziņas

Ievads: Augstas slodzes ATH/MDH liesmu slāpējošu poliolefīna savienojumu apstrādes izaicinājumu risināšana

Kabeļu nozarē stingras liesmas slāpēšanas prasības ir būtiskas, lai ugunsgrēka gadījumā nodrošinātu personāla un iekārtu drošību. Alumīnija hidroksīds (ATH) un magnija hidroksīds (MDH) kā halogēnu nesaturoši liesmas slāpētāji tiek plaši izmantoti poliolefīna kabeļu savienojumos, pateicoties to videi draudzīgumam, zemajai dūmu emisijai un nekorodējošai gāzu izdalīšanai. Tomēr, lai sasniegtu nepieciešamo liesmas slāpēšanas veiktspēju, bieži vien ir nepieciešams iekļaut lielu ATH un MDH daudzumu — parasti 50–70 svara % vai vairāk — poliolefīna matricā.

Lai gan šāds augsts pildvielas saturs ievērojami uzlabo liesmas aizkavēšanu, tas rada arī nopietnas apstrādes problēmas, tostarp palielinātu kausējuma viskozitāti, samazinātu plūstamību, pasliktinātu mehāniskās īpašības un sliktu virsmas kvalitāti. Šīs problēmas var ievērojami ierobežot ražošanas efektivitāti un produkta kvalitāti.

Šī raksta mērķis ir sistemātiski izpētīt apstrādes izaicinājumus, kas saistīti ar augstas slodzes ATH/MDH liesmu slāpējošiem poliolefīna savienojumiem kabeļu pielietojumos. Pamatojoties uz tirgus atsauksmēm un praktisko pieredzi, tasidentificē efektīvsapstrādepiedevaspriekšrisinot šīs problēmas. Sniegtās atziņas ir paredzētas, lai palīdzētu vadu un kabeļu ražotājiem optimizēt formulas un uzlabot ražošanas procesus, strādājot ar augstas slodzes ATH/MDH liesmu slāpējošiem poliolefīna savienojumiem.

ATH un MDH liesmas slāpētāju izpratne

ATH un MDH ir divi galvenie neorganiskie, halogēnu nesaturošie liesmas slāpētāji, ko plaši izmanto polimēru materiālos, īpaši kabeļu pielietojumos, kur ir augsti drošības un vides standarti. Tie darbojas, endotermiski sadaloties un atbrīvojot ūdeni, atšķaidot degošas gāzes un veidojot uz materiāla virsmas aizsargoksīda slāni, kas nomāc degšanu un samazina dūmu veidošanos. ATH sadalās aptuveni 200–220 °C temperatūrā, savukārt MDH sadalīšanās temperatūra ir augstāka – 330–340 °C, padarot MDH piemērotāku polimēriem, kas tiek apstrādāti augstākā temperatūrā.

1. ATH un MDH liesmu slāpēšanas mehānismi ietver:

1.1. Endotermiska sadalīšanās:

Sildot, ATH (Al(OH)₃) un MDH (Mg(OH)₂) endotermiski sadalās, absorbējot ievērojamu siltumu un pazeminot polimēra temperatūru, lai aizkavētu termisko degradāciju.

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

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

1.2. Ūdens tvaiku izdalīšanās:

Izdalītie ūdens tvaiki atšķaida viegli uzliesmojošas gāzes ap polimēru un ierobežo skābekļa piekļuvi, kavējot degšanu.

1.3. Aizsargslāņu veidošanās:

Iegūtie metālu oksīdi (Al₂O₃ un MgO) savienojas ar polimēra ogles slāni, veidojot blīvu aizsargslāni, kas bloķē siltuma un skābekļa iekļūšanu un kavē degošu gāzu izdalīšanos.

1.4. Dūmu slāpēšana:

Aizsargslānis arī adsorbē dūmu daļiņas, samazinot kopējo dūmu blīvumu.

Neskatoties uz to izcilo liesmas slāpēšanas veiktspēju un ieguvumiem videi, augstas liesmas slāpēšanas vērtības sasniegšanai parasti ir nepieciešami 50–70 svara % vai vairāk ATH/MDH, kas ir galvenais turpmāko apstrādes problēmu cēlonis.
2. Galvenās apstrādes problēmas, kas saistītas ar augstas slodzes ATH/MDH poliolefīniem kabeļu lietojumos

2.1. Pasliktinātas reoloģiskās īpašības:

Liels pildvielas daudzums strauji palielina kausējuma viskozitāti un samazina plūstamību. Tas apgrūtina plastifikāciju un plūstamību ekstrūzijas laikā, kam nepieciešama augstāka apstrādes temperatūra un bīdes spēki, kas palielina enerģijas patēriņu un paātrina iekārtu nodilumu. Samazināta kausējuma plūstamība arī ierobežo ekstrūzijas ātrumu un ražošanas efektivitāti.

2.2. Samazinātas mehāniskās īpašības:

Liels daudzums neorganisku pildvielu atšķaida polimēru matricu, ievērojami samazinot stiepes izturību, pagarinājumu pārraušanas brīdī un triecienizturību. Piemēram, pievienojot 50% vai vairāk ATH/MDH, stiepes izturība var samazināties par aptuveni 40% vai vairāk, radot problēmas ar elastīgu un izturīgu kabeļu materiālu izstrādi.

2.3. Dispersijas problēmas:

ATH un MDH daļiņas bieži agregējas polimēru matricā, radot sprieguma koncentrācijas punktus, samazinātu mehānisko veiktspēju un ekstrūzijas defektus, piemēram, virsmas raupjumu vai burbuļus.

2.4. Slikta virsmas kvalitāte:

Augsta kausējuma viskozitāte, slikta dispersija un ierobežota pildvielas un polimēra saderība var izraisīt ekstrudāta virsmu raupjumu vai nelīdzenumu, kā rezultātā veidojas "haizivs ādas" vai veidnes nosēdumi. Uzkrāšanās veidnē (veidnes siekalošanās) ietekmē gan izskatu, gan nepārtrauktu ražošanu.

2.5. Elektrisko īpašumu ietekme:

Augsts pildvielas saturs un nevienmērīga dispersija var ietekmēt dielektriskās īpašības, piemēram, tilpuma pretestību. Turklāt ATH/MDH ir relatīvi augsta mitruma absorbcija, kas var potenciāli ietekmēt elektrisko veiktspēju un ilgtermiņa stabilitāti mitrā vidē.

2.6. Šaurs apstrādes logs:

Augstas slodzes liesmu slāpējošu poliolefīnu apstrādes temperatūras diapazons ir šaurs. ATH sāk sadalīties aptuveni 200 °C temperatūrā, savukārt MDH sadalās aptuveni 330 °C temperatūrā. Lai novērstu priekšlaicīgu sadalīšanos un nodrošinātu liesmu slāpējošu veiktspēju un materiāla integritāti, ir nepieciešama precīza temperatūras kontrole.

Šīs problēmas padara augstas slodzes ATH/MDH poliolefīnu apstrādi sarežģītu un uzsver efektīvu apstrādes palīglīdzekļu nepieciešamību.

Tāpēc, lai risinātu šīs problēmas, kabeļu rūpniecībā ir izstrādāti un pielietoti dažādi apstrādes palīglīdzekļi. Šie palīglīdzekļi uzlabo polimēru un pildvielu saskarnes saderību, samazina kausējuma viskozitāti un uzlabo pildvielas dispersiju, optimizējot gan apstrādes veiktspēju, gan galīgās mehāniskās īpašības.

Kuri apstrādes palīglīdzekļi ir visefektīvākie, lai atrisinātu augstas slodzes ATH/MDH liesmu slāpējošu poliolefīna savienojumu apstrādes un virsmas kvalitātes problēmas kabeļu rūpniecības lietojumos?

Uz silikona bāzes veidotas piedevas un ražošanas palīglīdzekļi:

SILIKE piedāvā daudzpusīgupolisiloksāna bāzes apstrādes palīglīdzekļigan standarta termoplastiem, gan inženiertehniskajām plastmasām, palīdzot optimizēt apstrādi un uzlabot gatavo produktu veiktspēju. Mūsu risinājumi aptver visu, sākot no uzticamā silikona pamatmaisījuma LYSI-401 līdz inovatīvajai SC920 piedevai, kas izstrādāta, lai nodrošinātu lielāku efektivitāti un uzticamību augstas slodzes, bezhalogēnu LSZH un HFFR LSZH kabeļu ekstrūzijā.

Konkrēti,SILIKE UHMW silikona bāzes smērvielu apstrādes piedevasir pierādīta labvēlīga ietekme uz ATH/MDH liesmu slāpējošiem poliolefīna savienojumiem kabeļos. Galvenie efekti ir šādi:

1. Samazināta kausējuma viskozitāte: Polisiloksāni apstrādes laikā migrē uz kausējuma virsmu, veidojot smērvielu plēvi, kas samazina berzi ar aprīkojumu un uzlabo plūstamību.

2. Uzlabota dispersija: uz silīcija bāzes veidotās piedevas veicina vienmērīgu ATH/MDH sadalījumu polimēru matricā, samazinot daļiņu agregāciju.

3. Uzlabota virsmas kvalitāte:LYSI-401 silikona pamatmaisījumssamazina presformas uzkrāšanos un kausējuma lūzumus, radot gludākas ekstrudāta virsmas ar mazāk defektiem.

4. Ātrāks līnijas ātrums:Silikona apstrādes līdzeklis SC920ir piemērots kabeļu ātrgaitas ekstrūzijai. Tas var novērst stieples diametra nestabilitāti un skrūvju slīdēšanu, kā arī uzlabot ražošanas efektivitāti. Pie tāda paša enerģijas patēriņa ekstrūzijas apjoms palielinās par 10%.

5. Uzlabotas mehāniskās īpašības: Uzlabojot pildvielas dispersiju un starpfāžu saķeri, silikona pamatmaisījums uzlabo kompozītmateriāla nodilumizturību un mehāniskās īpašības, piemēram, triecienizturību un pagarinājumu pārraušanas brīdī.

6. Liesmu slāpējošs sinerģisms un dūmu slāpēšana: siloksāna piedevas var nedaudz uzlabot liesmu slāpēšanas veiktspēju (piemēram, palielinot LOI) un samazināt dūmu emisiju.

SILIKE ir vadošais silikona bāzes piedevu, pārstrādes palīglīdzekļu un termoplastisko silikona elastomēru ražotājs Āzijas un Klusā okeāna reģionā.

Mūsusilikona apstrādes palīglīdzekļitiek plaši pielietoti termoplastu un kabeļu rūpniecībā, lai optimizētu apstrādi, uzlabotu pildvielas dispersiju, samazinātu kausējuma viskozitāti un nodrošinātu gludākas virsmas ar augstāku efektivitāti.

Starp tiem silikona pamatmaisījums LYSI-401 un inovatīvais silikona apstrādes palīglīdzeklis SC920 ir pārbaudīti risinājumi ATH/MDH liesmu slāpējošu poliolefīnu formulām, īpaši LSZH un HFFR kabeļu ekstrūzijā. Integrējot SILIKE silikona bāzes piedevas un ražošanas palīglīdzekļus, ražotāji var panākt stabilu ražošanu un nemainīgu kvalitāti.

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.