Was ist der wirkliche Unterschied, wenn es um flammhemmendes TPE geht?

Lassen Sie es uns aufschlüsseln

Thermoplastisches Elastomer (TPE), auch Kunstkautschuk oder Synthesekautschuk genannt, kombiniert die hervorragenden Eigenschaften von herkömmlichem vernetztem vulkanisiertem Kautschuk – hohe Elastizität, Alterungsbeständigkeit und Ölbeständigkeit – mit der bequemen Verarbeitung und den vielfältigen Verarbeitungsmethoden gewöhnlicher Kunststoffe.

TPE besteht hauptsächlich aus zwei Teilen: Kunststoff als kontinuierliche Phase und Gummi als dispergierte Phase. Gummi erfordert in der Regel eine Kompatibilität mit weichmachenden Ölen oder Weichmachern. Außerdem sind Vulkanisationsmittel und einige Hilfszusätze unerlässlich. Um die Kosten zu senken oder bestimmte Eigenschaften zu verbessern, werden außerdem einige anorganische Füllstoffe hinzugefügt. Je nach Materialzusammensetzung kann TPE in Styroltypen ( SBS, SIS, SEBS, SEPS ), Olefintypen (TPO, TPV), Dientypen (TPB, TPI), Vinylchloridtypen (TPVC, TCPE), Urethantypen (TPU), Estertypen (TPEE), Amidtypen (TPAE), organische Fluortypen (TPF), Silikontypen und Ethylentypen eingeteilt werden und deckt nahezu alle Bereiche des synthetischen Kautschuks ab und Kunstharze. Nachfolgend sind einige gängige TPE-Zusammensetzungen aufgeführt.

Bei der Auswahl von Flammschutzmitteln geht es in den meisten Fällen darum, einen Kompromiss zu finden, der die folgenden Grundanforderungen erfüllt. Nach den Grundsätzen des Value Engineering muss eine „Balance“ gefunden werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen:

(1) Hohe flammhemmende Wirksamkeit – weniger Dosierung pro Einheit flammhemmender Wirksamkeit erforderlich, dh hohes Wirksamkeits-/Preisverhältnis;

(2) Muss ökologische und Umweltschutzanforderungen erfüllen;

(3) Gute Kompatibilität mit dem Substrat, beständig gegen Ausblühen und kompatibel mit den Verarbeitungsbedingungen von Kunststoffen;

(4) Ausreichende thermische Stabilität;

(5) Die Verarbeitungsleistung des flammhemmenden Materials oder die physikalischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Endprodukts werden nicht übermäßig beeinträchtigt – wodurch eine Harmonie zwischen Flammhemmung und Praktikabilität erreicht wird;

(6) Akzeptable Lichtstabilität;

(7) Reichhaltige Rohstoffquellen, einfache Herstellungsprozesse, moderate Preise und Akzeptanz für die Benutzer.

Einige häufig verwendete Flammschutzmittel vom Additivtyp können sich bei höheren Verarbeitungstemperaturen zersetzen, was einerseits ihre Verwendung einschränkt und andererseits den Verarbeitungstemperaturbereich von Polymeren einschränkt. Viele Flammschutzmittel vom Additivtyp sind Füllstoffe; Um die erforderlichen Flammschutzspezifikationen oder -bewertungen (z. B. Klasse A, B1, UL94-V0 usw.) zu erreichen, müssen häufig große Mengen hinzugefügt werden, was zu einer Agglomeration führt. Eine schlechte Dispersion verringert die flammhemmende Effizienz und Wirksamkeit des Flammschutzmittels.

Ein weiteres Problem bei Flammschutzmitteln ist die Verringerung der Lichtstabilität in Polymermaterialien. Die flammhemmende Wirkung von Lichtstabilisatoren aus gehinderten Aminen wird durch Flammschutzmittel auf Halogenbasis beeinträchtigt, und anorganische Flammschutzmittel verringern auch die Lichtstabilisierungswirkung von gehinderten Phenolen und Thioestern. Beispielsweise kann Zinkoxid die thermische Alterungszeit solcher Additive deutlich verkürzen. Obwohl einige kleine Systeme, die aus Flammschutzmitteln auf Halogenbasis und Antimontrioxid bestehen, Polymermaterialien hohe OI- und UL94-Flammschutzbewertungen verleihen können und damit die Verwendungsstandards für viele Orte mit strengen Brandschutzanforderungen erfüllen, erzeugt dieses System bei der thermischen Zersetzung und Verbrennung große Mengen Rauch sowie giftige und korrosive Gase. Derzeit werden Anstrengungen unternommen, um die Rauchentwicklung von Flammschutzmitteln bei der Verbrennung zu reduzieren.

Herausforderungen und Strategien bei der flammhemmenden TPE- Verarbeitung

• Unebene Drahtoberfläche
Dies tritt häufig bei der Verarbeitung von TPE-Drähten auf und wird im Allgemeinen durch eine falsch eingestellte Temperatur und eine ungleichmäßige Mischung von Flammschutzmitteln verursacht. Es kann auch auf eine falsche Matrizenauswahl zurückzuführen sein und hängt natürlich eng mit der Materialformulierung zusammen. Erfahrene Verarbeiter schließen Geräteprobleme aus. Nach wiederholtem Debuggen können sie die geeignete Temperatur finden. Die Auswahl geeigneter Materialien und spezifischer Formulierungen erfordert jedoch sorgfältige Überlegungen der Ingenieure. Es wird empfohlen, mehr mit Rohstofflieferanten zu kommunizieren, um Materialeigenschaften und Vorsichtsmaßnahmen bei der Verarbeitung zu verstehen. Mit der Wahl des richtigen Materials erzielen Sie mit halbem Aufwand das Doppelte! Die Verarbeitung von TPU-Drähten ist relativ besser als die Oberflächenverarbeitung von TPE-Drähten.

• Drahtoberflächenblüte
Bisher kann kein Materiallieferant eine völlige Ausblühfreiheit garantieren. Spezifische Blütenerscheinungen umfassen: Oberflächenaufhellung, Ölausblutung oder Schleierbildung. Mit der aktuellen Technologie ist dieses Problem noch nicht gelöst. Es wird empfohlen, dass Kunden bei der Materialauswahl Materialien mit einer leichten Oberflächenaufhellung wählen. Diese Art der Blüte hat keinen Einfluss auf die physikalischen und elektrischen Eigenschaften. Materialien mit oberflächlichem Ölaustritt sollten nicht verwendet werden, da sie während des Gebrauchs zum Abblättern und Abblättern neigen. Darüber hinaus variiert die Schwere der Blüte. Bei guten Materialien kommt es zu einer leichten Ausblühung, die kurzfristig nicht leicht auftritt. Selbst wenn es auftritt, lässt es sich leicht durch sanftes Reiben mit der Hand abwischen.

• Oberflächenkratzer, Aufhellung und Abblättern/Abblättern
Die Kratzaufhellung entsteht durch die Zugabe von PP- und PE-Anteilen im Material und kann verbessert werden. Einige Hersteller haben Produkte entwickelt, die nicht weiß kratzen, aber das ist bei TPE schwieriger als bei TPU. Kommt es zu Abblättern und Abblättern, ist die Qualität eher mittelmäßig. Hervorzuheben ist hier: Formulierung! Verfahren!

• Verarbeitungsschwierigkeiten
Elastomere weisen relativ langsame Verarbeitungsgeschwindigkeiten auf, etwa 50 % langsamer als PVC. Die Temperatur lässt sich nur schwer regulieren und beim Debuggen der Maschine wird viel Material verschwendet. Darüber hinaus ist vor der Produktion eine Maschinenreinigung erforderlich, was zu erheblichen Abfallmengen führt. Diese sind unvermeidbar. Während der Produktion kommt es manchmal zu Situationen, in denen die Front-End-Produktion normal läuft, es aber zu Problemen in der Back-End-Verarbeitung kommt. Hierbei ist zu beachten, dass minderwertige Materialien Risiken bergen und bei deren Verwendung Vorsicht geboten ist.

Flammhemmendes TPE/TPU ist ein ganz einzigartiges Material. Die Flammschutzherausforderungen von TPE/TPU erfordern immer noch, dass jeder mehr Aufwand bei der Materialauswahl, Formulierung und Verarbeitung betreibt. Insgesamt wird empfohlen, flüssige Flammschutzmittel auszuwählen, um die Härte zu verringern und gleichzeitig die Flammhemmung zu verbessern, und die Zusatzmenge an pulverförmigen Flammschutzmitteln zu reduzieren, um die Produkttransparenz zu verbessern. Verwenden Sie Verträglichkeitsvermittler, um die Kompatibilität zwischen Flammschutzmitteln und dem Untergrund zu verbessern, die Blüte zu verbessern und die mechanischen Eigenschaften deutlich zu verbessern. Im Hinblick auf den Prozess sollten spezielle Schneckenkonfigurationen eingesetzt werden, um die Verteilung der Flammschutzmittel im System zu verbessern, die Flammschutzeffizienz zu erhöhen und das Erscheinungsbild zu verbessern. Verwenden Sie neuartige Flammschutzmittel auf Silikonbasis mit einem Flammschutzmechanismus in der kondensierten Phase, um eine oxidationsbeständige pyrolytische Kohleschicht zu bilden und so die Flammschutzeffizienz zu verbessern.

Der Unterschied bei der Herstellung von flammhemmendem TPE liegt oft nicht in der Formulierung, sondern im Flammschutzmittel selbst – wählen Sie das richtige aus, und die Verarbeitung verläuft reibungslos, die Oberflächen sind glänzend und die Eigenschaften sind stabil. Wählen Sie die falsche Lösung, werden Sie mit Ausblühungen, Aufhellung von Kratzern, Abblättern, geringer Effizienz und endloser Fehlersuche konfrontiert, ohne die Grundursache zu finden. von Yinsu Flame Retardant TE-01 ist ein synergistisches, halogenfreies Phosphor-Stickstoff-Flammschutzmittel, das speziell für TPE/TPU entwickelt wurde. Durch die Oberflächenmodifikationstechnologie löst es die Probleme der schlechten Dispersion und Agglomeration, mit denen herkömmliche Flammschutzmittel in Elastomeren konfrontiert sind, und erreicht UL94 V-0 bei moderaten Zugabemengen. Es bietet außerdem eine gute thermische Stabilität und minimale Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften, wodurch es für SEBS-, SBS- und Polyester/Polyether-TPU-Systeme geeignet ist.