Recomandări de design pentru formularea ignifugă a polistirenului rezistent la impact fără halogeni (HIPS)
Cerințe ale cliențilorHIPS ignifug pentru carcase de aparate electrice, rezistență la impact ≥7 kJ/m², indice de curgere la topire (MFI) ≈6 g/10min, turnare prin injecție.
1. Sistem ignifug sinergic fosfor-azot
Formulă ignifugă HIPS (Tabelul 1)
| Componentă | Se încarcă (faze) | Observații |
| Rășină HIPS | 100 | Material de bază |
| Polifosfat de amoniu (APP) | 15-20 | Sursă de fosfor |
| Cianurat de melamină (MCA) | 5-10 | Sursă de azot, sinergică cu APP |
| Grafit expandat (EG) | 3-5 | Îmbunătățește formarea carbonizării |
| Agent anti-picurare (PTFE) | 0,3-0,5 | Previne picăturile topite |
| Compatibilizator (de exemplu, HIPS grefat cu MAH) | 2-3 | Îmbunătățește dispersia |
Caracteristici:
- RealizeazăUL94 V-0prin formarea de carbon intumescent din sinergia APP/MCA.
- Fără halogeni și ecologic, dar poate reduce proprietățile mecanice; este necesară optimizarea.
2. Sistem ignifug cu hidroxid metalic
Formula HIPS (Tabelul 2)
| Componentă | Se încarcă (faze) | Observații |
| Rășină HIPS | 100 | - |
| Hidroxid de aluminiu (ATH) | 40-60 | Ignifug primar |
| Hidroxid de magneziu (MH) | 10-20 | Sinergizează cu ATH |
| Agent de cuplare silan (de exemplu, KH-550) | 1-2 | Îmbunătățește dispersia umpluturii |
| Agent de întărire (de exemplu, SEBS) | 5-8 | Compensează pierderea rezistenței la impact |
Caracteristici:
- Necesităîncărcare >50%pentru UL94 V-0, dar degradează rezistența la impact și curgerea.
- Potrivit pentru aplicații cu emisii reduse de fum/toxicitate redusă (de exemplu, transportul feroviar).
3. Sistem sinergic fosfor-azot (hipofosfit de aluminiu + MCA)
Formulă HIPS optimizată
| Componentă | Se încarcă (faze) | Funcție/Note |
| HIPS (grad rezistent la impact, de exemplu, PS-777) | 100 | Material de bază (impact ≥5 kJ/m²) |
| Hipofosfit de aluminiu (AHP) | 12-15 | Sursă de fosfor, stabilitate termică |
| Cianurat de melamină (MCA) | 6-8 | Sursă de azot, acționează sinergic cu AHP |
| SEBS/SBS | 8-10 | Durificator critic pentru impact ≥7 kJ/m² |
| Parafină lichidă/ulei de soia epoxidat | 1-2 | Lubrifiant, îmbunătățește curgerea/dispersia |
| PTFE | 0,3-0,5 | Agent anti-picurare |
| Antioxidant 1010 | 0,2 | Previne degradarea |
Considerații cheie privind designul:
- Selecția rășinii:
- Utilizați clase HIPS rezistente la impact (de exemplu,Chimei PH-888,Taifa PG-33) cu o rezistență inerentă la impact de 5–6 kJ/m². SEBS sporește și mai mult rezistența.
- Controlul fluidității:
- AHP/MCA reduc MFI; compensează cu lubrifianți (de exemplu, parafină lichidă) sau plastifianți (de exemplu, ulei de soia epoxidat).
- Dacă MFI rămâne scăzut, adăugați2–3 phr TPUpentru a îmbunătăți fluiditatea și rezistența.
- Validarea ignifugării:
- AHP poate fi redus la12 frazedacă este combinat cu2–3 frecvențe de EGpentru a menține UL94 V-0.
- PentruUL94 V-2, reduceți încărcăturile de ignifugați pentru a prioritiza impactul/curgerea.
- Parametrii de turnare prin injecție:
- Temperatură:180–220°C(evitați degradarea AHP/HIPS).
- Viteza de injecție:Mediu-înaltpentru a preveni umplerea incompletă.
Performanță așteptată:
| Proprietate | Valoare țintă | Standard de testare |
| Rezistența la impact | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI (200°C/5 kg) | 5–7 g/10 min | ASTM D1238 |
| Rezistență la flacără | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Rezistență la tracțiune | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. Soluții alternative
- Opțiune sensibilă la costuriÎnlocuiți parțial AHP cufosfor roșu microîncapsulat (3–5 phr), dar rețineți limitarea culorii (roșu-brun).
- ValidareEfectuați teste la scară mică pentru a echilibra impactul versus ignifugarea înainte de a optimiza curgerea.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Data publicării: 15 august 2025
