¿Pueden los retardantes de llama de fósforo y nitrógeno alcanzar la clasificación V0 en el caucho de silicona?
Cuando los clientes preguntan sobre el uso exclusivo de hipofosfito de aluminio (AHP) o combinaciones de AHP + MCA para lograr una resistencia al fuego sin halógenos en caucho de silicona para alcanzar la clasificación V0, la respuesta es sí, pero se requieren ajustes de dosis según los requisitos de resistencia al fuego. A continuación, se presentan recomendaciones específicas para diferentes escenarios:
1. Uso de hipofosfito de aluminio (AHP) solo
Escenarios aplicables: Para requisitos UL94 V-1/V-2 o aplicaciones sensibles a fuentes de nitrógeno (por ejemplo, evitar los efectos de formación de espuma del MCA que pueden afectar la apariencia).
Formulación recomendada:
- Caucho base: caucho de metilvinilsilicona (VMQ, 100 phr)
- Hipofosfito de aluminio (AHP): 20–30 phr
- Alto contenido de fósforo (40%); 20 phr proporciona ~8% de contenido de fósforo para retardo de llama básico.
- Para UL94 V-0, aumente a 30 phr (puede afectar las propiedades mecánicas).
- Relleno de refuerzo: sílice pirogénica (10–15 phr, mantiene la resistencia)
- Aditivos: Aceite de silicona hidroxilo (2 phr, mejora el procesamiento) + agente de curado (sistema de peróxido o platino)
Características:
- El AHP solo se basa en la resistencia al fuego de la fase condensada (formación de carbón), lo que mejora significativamente el índice de oxígeno (LOI) del caucho de silicona pero con una supresión de humo limitada.
- Una dosis alta (>25 phr) puede aumentar la dureza del material; agregar entre 3 y 5 phr de borato de zinc puede mejorar la calidad de la capa de carbón.
2. Combinación de AHP + MCA
Escenarios aplicables: Requisitos UL94 V-0, que apuntan a una baja dosis de aditivo con sinergia de retardante de llama en fase gaseosa.
Formulación recomendada:
- Caucho base: VMQ (100 phr)
- Hipofosfito de aluminio (AHP): 12–15 phr
- Proporciona una fuente de fósforo y promueve la formación de carbón.
- MCA: 8–10 phr
- La fuente de nitrógeno se sinergiza con el AHP (efecto PN), liberando gases inertes (por ejemplo, NH₃) para suprimir la propagación de la llama.
- Relleno de refuerzo: Sílice pirogénica (10 phr)
- Aditivos: Agente de acoplamiento de silano (1 phr, mejora la dispersión) + agente de curado
Características:
- Dosis total de retardante de llama: ~20–25 phr, significativamente menor que el AHP solo.
- El MCA reduce la dosis de AHP pero puede afectar levemente la transparencia (se recomienda nano-MCA si se requiere transparencia).
3. Comparación de parámetros clave
| Formulación | Retardo de llama esperado | Dosis total (phr) | Pros y contras |
|---|---|---|---|
| AHP solo (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Simple, de bajo costo; V-0 requiere ≥30 phr, con degradación del rendimiento. |
| AHP solo (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Alta resistencia al fuego pero mayor dureza y menor elongación. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Efecto sinérgico, rendimiento equilibrado: recomendado para pruebas iniciales. |
4. Recomendaciones experimentales
- Prueba de prioridad para AHP + MCA (15+10 phr): si se alcanza V-0, reducir gradualmente el AHP (por ejemplo, 12+10).
- Verificación solo con AHP: comience con 20 phr, aumente 5 phr por prueba para evaluar LOI y UL94, monitoreando los cambios en las propiedades mecánicas.
- Necesidades de supresión de humo: agregue de 3 a 5 phr de borato de zinc a las formulaciones anteriores para reducir el humo sin comprometer la resistencia a la llama.
5. Algunos polifosfatos de amonio recubiertos
Tenemos algunos clientes que utilizan con éxito TF-201G para caucho de silicona.
Para una mayor optimización, considere incorporar pequeñas cantidades de hidróxido de aluminio (10–15 phr) para reducir los costos generales, aunque esto aumenta el contenido total de relleno.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Hora de publicación: 25 de julio de 2025
