Balita

Panimula: Paglutas ng mga Hamon sa Pagproseso ng mga High-Load ATH/MDH Flame-Retardant Polyolefin Compounds

Sa industriya ng kable, ang mahigpit na mga kinakailangan para sa flame retardancy ay mahalaga upang matiyak ang kaligtasan ng mga tauhan at kagamitan sakaling magkaroon ng sunog. Ang aluminum hydroxide (ATH) at magnesium hydroxide (MDH), bilang mga halogen-free flame retardant, ay malawakang ginagamit sa mga polyolefin cable compound dahil sa kanilang pagiging environment-friendly, mababang emisyon ng usok, at hindi kinakalawang na paglabas ng gas. Gayunpaman, ang pagkamit ng kinakailangang flame-retardant performance ay kadalasang nangangailangan ng pagsasama ng mataas na loading ng ATH at MDH—karaniwang 50–70 wt% o mas mataas—sa polyolefin matrix.

Bagama't ang ganitong mataas na nilalaman ng filler ay lubos na nagpapahusay sa flame retardance, nagdudulot din ito ng matinding hamon sa pagproseso, kabilang ang pagtaas ng lagkit ng pagkatunaw, pagbaba ng daloy, nakompromisong mekanikal na katangian, at mababang kalidad ng ibabaw. Ang mga isyung ito ay maaaring lubos na limitahan ang kahusayan ng produksyon at kalidad ng produkto.

Nilalayon ng artikulong ito na sistematikong suriin ang mga hamon sa pagproseso na nauugnay sa mga high-load na ATH/MDH flame-retardant polyolefin compound sa mga aplikasyon ng kable. Batay sa feedback sa merkado at praktikal na karanasan, ito aynagpapakilala epektibopagprosesomga additivepara sapagtugon sa mga hamong ito. Ang mga kaalamang ibinigay ay naglalayong tulungan ang mga tagagawa ng alambre at kable na i-optimize ang mga pormulasyon at pagbutihin ang mga proseso ng produksyon kapag gumagamit ng mga high-load na ATH/MDH flame-retardant polyolefin compound.

Pag-unawa sa mga ATH at MDH Flame Retardant

Ang ATH at MDH ay dalawang pangunahing inorganic, halogen-free flame retardants na malawakang ginagamit sa mga materyales na polymer, lalo na sa mga aplikasyon ng kable kung saan mataas ang mga pamantayan sa kaligtasan at kapaligiran. Gumagana ang mga ito sa pamamagitan ng endothermic decomposition at paglabas ng tubig, na nagpapalabnaw sa mga nasusunog na gas at bumubuo ng isang proteksiyon na layer ng oxide sa ibabaw ng materyal, na pumipigil sa pagkasunog at binabawasan ang usok. Ang ATH ay nabubulok sa humigit-kumulang 200–220°C, habang ang MDH ay may mas mataas na temperatura ng decomposition na 330–340°C, na ginagawang mas angkop ang MDH para sa mga polymer na pinoproseso sa mas mataas na temperatura.

1. Ang mga mekanismo ng ATH at MDH na hindi tinatablan ng apoy ay kinabibilangan ng:

1.1. Endothermic na dekomposisyon:

Kapag pinainit, ang ATH (Al(OH)₃) at MDH (Mg(OH)₂) ay sumasailalim sa endothermic decomposition, na sumisipsip ng malaking init at nagpapababa ng temperatura ng polimer upang maantala ang thermal degradation.

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

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

1.2. Paglabas ng singaw ng tubig:

Ang inilalabas na singaw ng tubig ay nagpapalabnaw sa mga nasusunog na gas sa paligid ng polimer at naghihigpit sa pag-access ng oxygen, na pumipigil sa pagkasunog.

1.3. Pagbuo ng mga proteksiyon na patong:

Ang mga nagresultang metal oxide (Al₂O₃ at MgO) ay nagsasama sa polymer char layer upang bumuo ng isang siksik na proteksiyon na layer, na humaharang sa pagtagos ng init at oxygen at humahadlang sa paglabas ng mga nasusunog na gas.

1.4. Pagsugpo ng usok:

Ang proteksiyon na patong ay sumisipsip din ng mga partikulo ng usok, na binabawasan ang pangkalahatang densidad ng usok.

Sa kabila ng kanilang mahusay na flame-retardant performance at mga benepisyo sa kapaligiran, ang pagkamit ng mataas na flame-retardant ratings ay karaniwang nangangailangan ng 50-70 wt% o higit pa ng ATH/MDH, na siyang pangunahing sanhi ng mga kasunod na hamon sa pagproseso.
2. Mga Pangunahing Hamon sa Pagproseso ng mga High-Load ATH/MDH Polyolefin sa mga Aplikasyon ng Cable

2.1. Mga nasirang katangiang reolohikal:

Ang mataas na filler loadings ay lubhang nagpapataas ng lagkit ng natutunaw at binabawasan ang flowability. Ginagawa nitong mas mahirap ang plasticization at daloy habang nag-extrusion, na nangangailangan ng mas mataas na temperatura sa pagproseso at shear forces, na nagpapataas ng pagkonsumo ng enerhiya at nagpapabilis sa pagkasira ng kagamitan. Ang nabawasang daloy ng natutunaw ay naglilimita rin sa bilis ng extrusion at kahusayan ng produksyon.

2.2. Nabawasang mekanikal na katangian:

Ang malalaking dami ng mga inorganic filler ay nagpapalabnaw sa polymer matrix, na makabuluhang nagpapababa sa tensile strength, elongation at break, at impact strength. Halimbawa, ang pagsasama ng 50% o higit pang ATH/MDH ay maaaring magpababa ng tensile strength nang humigit-kumulang 40% o higit pa, na nagdudulot ng hamon para sa mga flexible at matibay na materyales ng kable.

2.3. Mga isyu sa pagpapakalat:

Ang mga particle ng ATH at MDH ay kadalasang nagsasama-sama sa polymer matrix, na humahantong sa mga stress concentration point, nabawasang mekanikal na pagganap, at mga depekto sa extrusion tulad ng surface roughness o mga bula.

2.4. Hindi magandang kalidad ng ibabaw:

Ang mataas na lagkit ng pagkatunaw, mahinang dispersion, at limitadong compatibility ng filler-polymer ay maaaring maging sanhi ng pagiging magaspang o hindi pantay ng mga extrudate surface, na humahantong sa pag-iipon ng "sharkskin" o die. Ang akumulasyon sa die (laway ng die) ay nakakaapekto sa parehong hitsura at patuloy na produksyon.

2.5. Mga epekto sa ari-ariang elektrikal:

Ang mataas na nilalaman ng filler at hindi pantay na dispersion ay maaaring makaapekto sa mga dielectric properties, tulad ng volume resistivity. Bukod dito, ang ATH/MDH ay may medyo mataas na moisture absorption, na maaaring makaapekto sa electrical performance at pangmatagalang estabilidad sa mga mahalumigmig na kapaligiran.

2.6. Makitid na bintana ng pagproseso:

Makitid ang saklaw ng temperatura sa pagproseso para sa mga high-load flame-retardant polyolefins. Nagsisimulang mabulok ang ATH sa bandang 200°C, habang ang MDH ay nabubulok sa bandang 330°C. Kinakailangan ang tumpak na kontrol sa temperatura upang maiwasan ang napaaga na pagkabulok at matiyak ang flame-retardant performance at integridad ng materyal.

Ang mga hamong ito ay nagpapakomplikado sa pagproseso ng mga high-load na ATH/MDH polyolefin at nagbibigay-diin sa pangangailangan ng epektibong mga pantulong sa pagproseso.

Kaya, upang matugunan ang mga hamong ito, iba't ibang pantulong sa pagproseso ang binuo at inilapat sa industriya ng kable. Ang mga pantulong na ito ay nagpapabuti sa pagkakatugma ng interfacial ng polymer-filler, binabawasan ang lagkit ng natutunaw, at pinahuhusay ang dispersion ng filler, na nag-o-optimize sa parehong pagganap sa pagproseso at mga pangwakas na mekanikal na katangian.

Aling mga pantulong sa pagproseso ang pinakaepektibo para sa paglutas ng mga isyu sa pagproseso at kalidad ng ibabaw ng mga high-load na ATH/MDH flame-retardant polyolefin compound sa mga aplikasyon sa industriya ng kable?

Mga additives at pantulong sa produksyon na nakabatay sa silicone:

Nag-aalok ang SILIKE ng maraming nalalamanmga pantulong sa pagproseso na nakabatay sa polysiloxanepara sa parehong karaniwang thermoplastics at engineering plastics, na tumutulong sa pag-optimize ng pagproseso at pagpapahusay ng pagganap ng mga natapos na produkto. Ang aming mga solusyon ay mula sa pinagkakatiwalaang silicone masterbatch LYSI-401 hanggang sa makabagong SC920 additive—na idinisenyo upang maghatid ng mas mataas na kahusayan at pagiging maaasahan sa high-load, halogen-free LSZH at HFFR LSZH cable extrusion.

Sa partikular,Mga additives sa pagproseso ng pampadulas na nakabatay sa silicone na SILIKE UHMWay napatunayang kapaki-pakinabang para sa mga compound ng ATH/MDH na nagtatanggal ng apoy sa mga kable. Kabilang sa mga pangunahing epekto ang:

1. Nabawasang lagkit ng natutunaw: Ang mga polysiloxanes ay lumilipat sa ibabaw ng natutunaw habang pinoproseso, na bumubuo ng isang pampadulas na pelikula na nagbabawas ng alitan sa kagamitan at nagpapabuti ng daloy.

2. Pinahusay na dispersion: Ang mga Silicon-based Additives ay nagtataguyod ng pare-parehong distribusyon ng ATH/MDH sa polymer matrix, na nagpapaliit sa aggregation ng particle.

3. Pinahusay na kalidad ng ibabaw:LYSI-401 silicone masterbatchbinabawasan ang pagdami ng die at pagkabasag ng natutunaw na dumi, na lumilikha ng mas makinis na mga extrudate na ibabaw na may mas kaunting mga depekto.

4. Mas mabilis na bilis ng linya:Tulong sa Pagproseso ng Silicone SC920ay angkop para sa mabilis na pag-extrude ng mga kable. Mapipigilan nito ang kawalang-tatag ng diyametro ng alambre at pagkadulas ng tornilyo, at mapapabuti ang kahusayan ng produksyon. Sa parehong pagkonsumo ng enerhiya, ang dami ng extrusion ay tumaas ng 10%.

5. Pinahusay na mekanikal na katangian: Sa pamamagitan ng pagpapahusay ng filler dispersion at interfacial adhesion, pinapabuti ng silicone masterbatch ang composite wear resistance at mekanikal na pagganap, tulad ng impact properties at elongation at break.

6. Sinergismo ng flame-retardant at pagsugpo sa usok: ang mga siloxane additives ay maaaring bahagyang mapahusay ang pagganap ng flame-retardant (hal., pagpapataas ng LOI) at pagbabawas ng emisyon ng usok.

Ang SILIKE ay isang nangungunang prodyuser ng mga silicone-based additives, processing aids, at thermoplastic silicone elastomers sa rehiyon ng Asia-Pacific.

Ang amingmga pantulong sa pagproseso ng siliconeay malawakang ginagamit sa mga industriya ng thermoplastics at cable upang ma-optimize ang pagproseso, mapabuti ang filler dispersion, mabawasan ang melt viscosity, at maghatid ng mas makinis na mga ibabaw na may mas mataas na kahusayan.

Kabilang sa mga ito, ang silicone masterbatch LYSI-401 at ang makabagong SC920 silicone processing aid ay mga napatunayang solusyon para sa mga pormulasyon ng ATH/MDH na flame-retardant polyolefin, lalo na sa LSZH at HFFR cable extrusion. Sa pamamagitan ng pagsasama ng mga silicone-based additives at production aids ng SILIKE, makakamit ng mga tagagawa ang matatag na produksyon at pare-parehong kalidad.

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.