Anbefalinger for flammehemmende formuleringsdesign for halogenfri slagfast polystyren (HIPS)
KundekravFlammehemmende HIPS for elektriske apparathus, slagfasthet ≥7 kJ/m², smelteindeks (MFI) ≈6 g/10min, sprøytestøping.
1. Synergistisk flammehemmende system med fosfor og nitrogen
HIPS flammehemmende formulering (tabell 1)
| Komponent | Laster (phr) | Merknader |
| HIPS-harpiks | 100 | Basismateriale |
| Ammoniumpolyfosfat (APP) | 15–20 | Fosforkilde |
| Melamincyanurat (MCA) | 5–10 | Nitrogenkilde, synergiserer med APP |
| Ekspandert grafitt (EG) | 3–5 | Forbedrer dannelsen av forkulling |
| Antidryppmiddel (PTFE) | 0,3–0,5 | Forhindrer smeltede dråper |
| Kompatibilisator (f.eks. MAH-podet HIPS) | 2–3 | Forbedrer spredning |
Funksjoner:
- OppnårUL94 V-0via dannelse av intumescerende forkulling fra APP/MCA-synergi.
- Halogenfri og miljøvennlig, men kan redusere mekaniske egenskaper; optimalisering nødvendig.
2. Flammehemmende system med metallhydroksid
HIPS-formulering (tabell 2)
| Komponent | Laster (phr) | Merknader |
| HIPS-harpiks | 100 | - |
| Aluminiumhydroksid (ATH) | 40–60 | Primær flammehemmende middel |
| Magnesiumhydroksid (MH) | 10–20 | Synergiserer med ATH |
| Silankoblingsmiddel (f.eks. KH-550) | 1-2 | Forbedrer spredning av fyllstoff |
| Herdemiddel (f.eks. SEBS) | 5–8 | Kompenserer for tap av slagstyrke |
Funksjoner:
- Krever>50 % lastingfor UL94 V-0, men forringer slagfasthet og flyt.
- Egnet for applikasjoner med lav røyk-/lavtoksisitet (f.eks. jernbanetransport).
3. Fosfor-nitrogen synergistisk system (aluminiumhypofosfitt + MCA)
Optimalisert HIPS-formulering
| Komponent | Laster (phr) | Funksjon/Merknader |
| HIPS (slagfast kvalitet, f.eks. PS-777) | 100 | Basismateriale (slagstyrke ≥5 kJ/m²) |
| Aluminiumhypofosfitt (AHP) | 12–15 | Fosforkilde, termisk stabilitet |
| Melamincyanurat (MCA) | 6–8 | Nitrogenkilde, synergiserer med AHP |
| SEBS/SBS | 8–10 | Kritisk herdemiddel for slagfasthet ≥7 kJ/m² |
| Flytende parafin/epoksidert soyabønneolje | 1-2 | Smøremiddel, forbedrer flyt/dispersjon |
| PTFE- | 0,3–0,5 | Anti-dryppmiddel |
| Antioksidant 1010 | 0,2 | Forhindrer nedbrytning |
Viktige designhensyn:
- Harpiksvalg:
- Bruk HIPS-kvaliteter med høy slagfasthet (f.eks.Chimei PH-888,Taifa PG-33) med en iboende slagfasthet på 5–6 kJ/m². SEBS forbedrer seigheten ytterligere.
- Flytekontroll:
- AHP/MCA reduserer MFI; kompenser med smøremidler (f.eks. flytende parafin) eller myknere (f.eks. epoksidert soyabønneolje).
- Hvis MFI forblir lav, legg til2–3 phr TPUfor å forbedre flyt og seighet.
- Validering av flammehemming:
- AHP kan reduseres til12 phrhvis kombinert med2–3 phr EGfor å opprettholde UL94 V-0.
- TilUL94 V-2, reduser flammehemmende belastninger for å prioritere støt/flyt.
- Sprøytestøpingsparametere:
- Temperatur:180–220 °C(unngå AHP/HIPS-nedbrytning).
- Injeksjonshastighet:Middels høyfor å forhindre ufullstendig fylling.
Forventet ytelse:
| Eiendom | Målverdi | Teststandard |
| Slagstyrke | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI (200 °C/5 kg) | 5–7 g/10 min | ASTM D1238 |
| Flammehemming | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Strekkfasthet | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. Alternative løsninger
- Kostnadssensitivt alternativErstatt AHP delvis medmikroinnkapslet rødt fosfor (3–5 phr), men merk fargebegrensningen (rødbrun).
- ValideringUtfør småskalaforsøk for å balansere slagfasthet kontra flammehemming før du optimaliserer flyten.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Publisert: 15. august 2025
