Quelle est la vraie différence en matière de TPE ignifuge ?

Décomposons-le

L'élastomère thermoplastique (TPE), également connu sous le nom de caoutchouc artificiel ou caoutchouc synthétique, combine les excellentes propriétés du caoutchouc vulcanisé réticulé traditionnel (élasticité élevée, résistance au vieillissement et résistance à l'huile) avec le traitement pratique et les méthodes de traitement étendues des plastiques ordinaires.

Le TPE se compose principalement de deux parties : le plastique comme phase continue et le caoutchouc comme phase dispersée. Le caoutchouc nécessite généralement une compatibilité avec de l’huile adoucissante ou des plastifiants. Les agents de vulcanisation et certains additifs auxiliaires sont également indispensables. De plus, pour réduire les coûts ou améliorer certaines propriétés, certaines charges inorganiques sont ajoutées. Selon la composition du matériau, le TPE peut être classé en : types styréniques ( SBS, SIS, SEBS, SEPS ), types oléfiniques (TPO, TPV), types diènes (TPB, TPI), types de chlorure de vinyle (TPVC, TCPE), types d'uréthane (TPU), types d'ester (TPEE), types d'amide (TPAE), types de fluor organique (TPF), types de silicone et types d'éthylène, couvrant presque tous les domaines du caoutchouc synthétique et synthétique. résines. Plusieurs compositions courantes de TPE sont répertoriées ci-dessous.

Lors de la sélection des retardateurs de flamme, la plupart des approches impliquent de trouver un compromis satisfaisant aux exigences de base suivantes. Selon les principes de l’ingénierie de la valeur, un « équilibre » doit être trouvé pour obtenir des résultats optimaux :

(1) Efficacité ignifuge élevée : moins de dosage requis par unité d'efficacité ignifuge, c'est-à-dire un rapport efficacité/prix élevé ;

(2) Doit répondre aux exigences écologiques et de protection de l'environnement ;

(3) Bonne compatibilité avec le substrat, résistant à la floraison et compatible avec les conditions de transformation du plastique ;

(4) Stabilité thermique suffisante ;

(5) Ne dégrade pas excessivement les performances de traitement du matériau ignifuge ou les propriétés physiques, mécaniques et électriques du produit final, atteignant ainsi l'harmonie entre l'ignifugation et l'aspect pratique ;

(6) Stabilité à la lumière acceptable ;

(7) Sources de matières premières abondantes, processus de fabrication simples, prix modérés et acceptables pour les utilisateurs.

Certains retardateurs de flamme de type additif couramment utilisés peuvent se décomposer à des températures de traitement plus élevées, ce qui, d'une part, limite leur utilisation et, d'autre part, restreint la plage de températures de traitement des polymères. De nombreux retardateurs de flamme de type additif sont de type charge ; pour atteindre les spécifications ou indices ignifuges requis (tels que Classe A, B1, UL94-V0, etc.), de grandes quantités doivent souvent être ajoutées, conduisant à une agglomération. Une mauvaise dispersion réduit l'efficacité ignifuge et l'efficacité du retardateur de flamme.

Un autre problème posé par les retardateurs de flamme est la réduction de la stabilité à la lumière des matériaux polymères. L'effet ignifuge des stabilisants à la lumière à base d'amines encombrées est dégradé par les retardateurs de flamme à base d'halogène, et les retardateurs de flamme inorganiques réduisent également l'effet de stabilisation de la lumière des phénols et des thioesters encombrés. Par exemple, l'oxyde de zinc peut réduire considérablement le temps de vieillissement thermique de tels additifs. Bien que certains petits systèmes composés de retardateurs de flamme à base d'halogène et de trioxyde d'antimoine puissent conférer des indices ignifuges élevés OI et UL94 aux matériaux polymères, répondant ainsi aux normes d'utilisation de nombreux endroits ayant des exigences strictes en matière de sécurité incendie, ce système produit de grandes quantités de fumée lors de la décomposition thermique et de la combustion, ainsi que des gaz toxiques et corrosifs. Actuellement, des efforts sont déployés pour réduire la génération de fumée de retardateurs de flamme lors de la combustion.

Défis et stratégies dans le traitement du TPE ignifuge

• Surface de fil inégale
Cela se produit fréquemment lors du traitement des fils TPE, généralement dû à une température mal réglée et à un mélange inégal de retardateurs de flamme. Cela peut également résulter d’une mauvaise sélection de matrice et est bien entendu étroitement lié à la formulation du matériau. Les processeurs expérimentés excluront les problèmes d’équipement. Après un débogage répété, ils peuvent trouver la température appropriée. Cependant, la sélection de matériaux appropriés et de formulations spécifiques nécessite un examen attentif de la part des ingénieurs. Il est recommandé de communiquer davantage avec les fournisseurs de matières premières pour comprendre les propriétés des matériaux et les précautions de traitement. Choisir le bon matériau donnera deux fois plus de résultat avec moitié moins d’effort ! Le traitement des fils TPU est relativement meilleur que le traitement de la surface des fils TPE.

• Floraison de la surface du fil
Jusqu’à présent, aucun fournisseur de matériaux ne peut garantir l’absence totale de floraison. Les manifestations spécifiques de la floraison comprennent : le blanchiment de la surface, le saignement de l'huile ou la buée. Avec la technologie actuelle, ce problème n’est pas encore résolu. Il est recommandé aux clients de choisir des matériaux présentant un léger blanchiment de surface lors de la sélection des matériaux. Ce type de floraison n’affectera pas ses propriétés physiques et électriques. Les matériaux présentant des saignements d'huile en surface ne doivent pas être utilisés, car ils ont tendance à se décoller et à s'écailler pendant l'utilisation. De plus, la gravité de la floraison varie. Les bons matériaux présentent une légère floraison, qui ne se produit pas facilement à court terme. Même si cela se produit, il peut être facilement essuyé avec un léger frottement des mains.

• Surface grattant le blanchiment et le pelage/écaillage
Le blanchiment des rayures est provoqué par l'ajout de composants PP et PE dans le matériau et peut être amélioré. Certains fabricants ont réalisé des produits qui ne rayent pas le blanc, mais cela est plus difficile pour le TPE que pour le TPU. En cas de pelage et d'écaillage, le niveau de qualité est assez médiocre. Ce qu’il faut souligner ici, c’est : la formulation ! Processus!

• Difficulté de traitement
Les élastomères présentent des vitesses de traitement relativement lentes, environ 50 % plus lentes que le PVC. La température est difficile à réguler et une quantité considérable de matériel est gaspillée lors du débogage de la machine. De plus, une purge des machines est nécessaire avant la production, ce qui entraîne des déchets importants. Ceux-ci sont inévitables. Au cours de la production, il arrive parfois que la production initiale se déroule normalement, mais que des problèmes surviennent dans le traitement final. Il convient de noter ici que les matériaux de mauvaise qualité comportent des risques et que la prudence est de mise lors de leur utilisation.

Le TPE/TPU ignifuge est un matériau tout à fait unique. Les défis liés à l'ignifugation du TPE/TPU exigent encore que chacun fasse plus d'efforts dans la sélection des matériaux, la formulation et le processus. Dans l'ensemble, il est recommandé de sélectionner des retardateurs de flamme liquides pour réduire la dureté tout en améliorant le caractère ignifuge, et de réduire la quantité ajoutée de retardateurs de flamme en poudre pour améliorer la transparence du produit. Utilisez des compatibilisants pour améliorer la compatibilité entre les retardateurs de flamme et le substrat, améliorer le bloom et améliorer considérablement les propriétés mécaniques. En termes de processus, adoptez des configurations de vis spéciales pour améliorer la dispersion des retardateurs de flamme dans le système, améliorer l'efficacité ignifuge et améliorer l'apparence. Utilisez de nouveaux retardateurs de flamme à base de silicone avec un mécanisme ignifuge en phase condensée pour former une couche de charbon pyrolytique résistante à l'oxydation, améliorant ainsi l'efficacité ignifuge.

La différence dans la production de TPE ignifuge ne réside souvent pas dans l'approche de formulation, mais dans le retardateur de flamme lui-même : choisissez le bon et le traitement est lisse, les surfaces sont brillantes et les propriétés sont stables. Choisissez le mauvais et vous serez confronté à une floraison, un blanchiment des rayures, une desquamation, une faible efficacité et un dépannage sans fin sans trouver la cause profonde. de Yinsu Flame Retardant Le TE-01 est un ignifuge synergique sans halogène phosphore-azote développé spécifiquement pour le TPE/TPU. Grâce à la technologie de modification de surface, il résout les problèmes de mauvaise dispersion et d'agglomération auxquels sont confrontés les retardateurs de flamme traditionnels dans les élastomères, atteignant UL94 V-0 à des niveaux d'addition modérés. Il offre également une bonne stabilité thermique et un impact minimal sur les propriétés physiques, ce qui le rend adapté aux systèmes TPU de type SEBS, SBS et polyester/polyéther.