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Mit Ausnahme einiger weniger Arten synthetischen Kautschuks die meisten synthetische Kautschukprodukte , wie Naturkautschuk , Sind brennbare oder brennbare Materialien . In Branchen wie neue Energie, Batteriesysteme , Und elektronische Geräte An Gummikomponenten werden höhere Flammschutzanforderungen gesTellt, insbesondere für Produkte wie Batteriepads Und Halogenfreie flammhemmende Schwingungsdämpfer.
Derzeit sind die wichtigsten technischen Ansätze zur Verbesserung der Flammschutz von Gummiprodukten enthalten:
Hinzufügen FlammschutzmitTel oder flammhemmende Füllstoffe
Mischmodifikation mit flammhemmenden Materialien
Wir sTellen vor flammhemmende funktionelle Gruppen während der Polymerisation
Erhöhung der Vernetzungsdichte von Gummiprodukten
Die folgenden Abschnitte bieten eine kurze Klassifizierung und Erläuterung Flammhemmende Technologien für Gummi.
1. Flammhemmende Technologien für Kohlenwasserstoffkautschuke
1.1 Eigenschaften von Kohlenwasserstoffkautschuken
Kohlenwasserstoffkautschuke hauptsächlich umfassen:
NR (Naturkautschuk)
SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk)
BR (Butadienkautschuk)
IIR (Butylkautschuk)
EPR / EPDM (Ethylen-Propylen-Kautschuk)
Obwohl NBR (Nitrilkautschuk) ist kein typischer Kohlenwasserstoffkautschuk flammhemmende Behandlungsmethoden sind ähnlich und werden in technischen Anwendungen normalerweise gemeinsam besprochen.
Zu den Hauptmerkmalen von Kohlenwasserstoffkautschuken gehören::
Limitierender Sauerstoffindex (LOI): ca. 19–21
Thermische Zersetzungstemperatur: 200–500 °C
Schlechte Flammhemmung und Hitzebeständigkeit
Erzeugung großer Mengen an brennbare Gase bei der Verbrennung
Daher bei Verwendung in Batteriepads, Industrie-Dämpfungspads , oder Allegemeine Schwingungsisolationskomponenten Eine flammhemmende Ausrüstung ist unbedingt erforderlich.
1.2 Gängige Flammschutzmethoden für Kohlenwasserstoffkautschuke
(1) Mischen mit flammhemmenden Polymeren
Durch die Mischung von Kohlenwasserstoffkautschuken mit flammhemmenden Polymeren wie z:
Polyvinylchlorid (PVC)
Chloriertes Polyethylen (CPE)
Chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM)
Ethylen-Vinylacetat (EVA)
Die Flammhemmung kann bis zu einem gewissen Grad verbessert werden. Beim Mischen muss besonders darauf geachtet werden:
Materialverträglichkeit
Co-vernetzendes Systemdesign
Diese Methode wird häufig verwendet für Strukturelle Batteriepads oder nicht hochelastische Dämpfungskomponenten.
(2) Zugabe von FlammschutzmitTeln (primärer Ansatz)
Der Zusatz von FlammschutzmitTel ist die wichtigste Methode zur Verbesserung der Flammhemmung in Kohlenwasserstoffkautschuken und kann dadurch weiter verbessert werden synergistische Systeme.
Organische FlammschutzmitTel auf Halogenbasis (traditionelle Lösungen):
Hexachlorcyclopentadien-Derivate
Decabromdiphenylether
Chloriertes Paraffin
Anorganische synergistische FlammschutzmitTel:
Antimontrioxid (Sb₂O₃) (häufig verwendet)
Zinkborat
Aluminiumhydroxid
Ammoniumchlorid
⚠ Wichtige Hinweise:
FlammschutzmitTel auf Halogenbasis dürfen keine enthalten freie Halogene , sonst könnten sie:
Korrodieren Sie Verarbeitungsgeräte und Formen
Reduzieren Sie die elektrische Isolationsleistung
Beeinträchtigt die Alterungsbeständigkeit negativ
Im neue Energie Und Elektronikindustrie, Halogenfreie flammhemmende Schwingungsdämpfer sind zum Mainstream geworden, was zu einer starken Präferenz für führt Halogenfreie Flammschutzsysteme.
(3) Zugabe flammhemmender anorganischer Füllstoffe
Zu den häufig verwendeten Füllstoffen gehören::
Kalziumkarbonat
Kaolin-Ton
Talk
Fällungskieselsäure
Aluminiumhydroxid
Diese Methode verbessert die Flammhemmung um:
Verringerung des Anteils von brennbares organisches Material
Nutzung der endothermer Zersetzungseffekt von Füllstoffen
Zum Beispiel:
Kalziumkarbonat Und Aluminiumhydroxid nehmen bei der Zersetzung erhebliche Wärme auf
Alleerdings muss darauf geachtet werden, dass:
Eine übermäßige Füllstoffbeladung verringert sich mechanische Eigenschaften
Nicht geeignet für hochelastisch oder hochdämpfende Schwingungsisolationskomponenten
(4) Erhöhung der Kautschukvernetzungsdichte
Das haben Studien gezeigt:
Höhere Vernetzungsdichte → Höherer Sauerstoffindex → Verbesserte Flammhemmung
Dieser Mechanismus hängt wahrscheinlich mit dem zusammen Anstieg der thermischen Zersetzungstemperatur.
Dieser Ansatz wurde erfolgreich angewendet EPDM-Gummisysteme und ist geeignet für:
Batteriepads für den Einsatz in Umgebungen mit mittleren bis hohen Temperaturen
Strukturelle, flammhemmende, vibrationsdämpfende Gummikomponenten
2. Flammhemmende Eigenschaften von Halogenkautschuken
Halogenierte Kautschuke enthalten von Natur aus Halogenelemente und weisen typischerweise solche auf:
Sauerstoffindex: 28–45
FPM (Fluorkautschuk)-Sauerstoffindex über 65
Höherer Halogengehalt → bessere Flammhemmung
Selbstverlöschendes Verhalten nach Entfernung der Flamme
Daher ist die flammhemmende Behandlung von Halogenkautschuken relativ einfach und erfordert oft nur eine geringfügige Verstärkung mit FlammschutzmitTeln.
⚠ Alleerdings aufgrund Umweltvorschriften (wie zum Beispiel RoHS Und ERREICHEN ) und Trends in der neue Energiebranche, Halogenfreie Lösungen werden immer beliebter. Dies ist ein Hauptgrund für die weit verbreitete Einführung von Halogenfreie flammhemmende Schwingungsdämpfer.
3. Flammhemmende Technologien für Heterokettenkautschuke
Das Repräsentativste Heterokettenkautschuk Ist:
Dimethylsilikonkautschuk (VMQ)
Zu seinen Hauptmerkmalen gehören::
Sauerstoffindex von ca. 25
Thermische Zersetzungstemperatur bis zu 400–600 °C
Hervorragende Hochtemperaturstabilität
Flammhemmende Mechanismen bestehen hauptsächlich aus Silikonkautschuk:
Zunehmend thermische Zersetzungstemperatur
Erhöhung der Menge an Restkohle nach der Zersetzung
Reduzierung der Erzeugungsrate brennbarer Gase
Infolge, Silikonkautschuk ist weit verbreitet in:
Hochtemperatur-Batteriepads
Hochwertige, halogenfreie, flammhemmende Dämpfungskomponenten
Schutzpufferkomponenten für elektronische und neue Energiegeräte
Abschluss
Das flammhemmende Design von Gummiprodukte müssen umfas berücksichtigt werden Gummityp, Anwendungsumgebung , Und regulatorische Anforderungen.
Für Anwendungen wie z:
Batteriepads
Halogenfreie flammhemmende Schwingungsdämpfer
Es empfiehlt sich, Prioritäten zu setzen:
Halogenfreie Flammschutzsysteme
Richtiges Design der Vernetzungsdichte
Ausgewogene Lösungen zwischen flammhemmenden Füllstoffen und mechanischer Leistung
Mit Ausnahme einiger weniger Arten synthetischen Kautschuks die meisten synthetische Kautschukprodukte , wie Naturkautschuk , Sind brennbare oder brennbare Materialien.
