¿Por qué es tan difícil retardar las llamas del TPE? Estas 7 razones lo explican.
El elastómero termoplástico ( TPE ), también conocido como caucho artificial o caucho sintético, combina las excelentes propiedades del caucho vulcanizado reticulado tradicional (alta elasticidad, resistencia al envejecimiento y resistencia al aceite) con el procesamiento conveniente y los amplios métodos de procesamiento de los plásticos comunes.
Los plásticos TPE se componen principalmente de dos partes: plástico como fase continua y caucho como fase dispersa. El caucho suele requerir compatibilidad con aceites suavizantes o plastificantes. También son esenciales los agentes vulcanizantes y algunos aditivos auxiliares. Además, para reducir costes o mejorar determinadas propiedades, se añaden algunas cargas inorgánicas.
Según la composición del material, el TPE se puede clasificar en: tipos estirénicos ( SBS, SIS, SEBS, SEPS ), tipos olefínicos (TPO, TPV), tipos dienos (TPB, TPI), tipos de cloruro de vinilo (TPVC, TCPE), tipos de uretano (TPU), tipos de éster (TPEE), tipos de amida (TPAE), tipos de flúor orgánico (TPF), tipos de silicona y tipos de etileno, cubriendo casi todos los campos del caucho sintético y sintético. resinas. A continuación se enumeran varias composiciones de TPE comunes.
Sin embargo, las formulaciones de elastómeros termoplásticos TPE contienen numerosos componentes y, debido a las diferencias estructurales y de propiedades entre estos componentes y a los mecanismos poco claros, el tratamiento retardante de llama presenta dificultades considerables. También existen importantes riesgos de seguridad durante el uso, lo que impone ciertas limitaciones en las aplicaciones de productos TPE. Entonces, ¿qué dificultades podrían surgir en el tratamiento retardante de llama del TPE?
Los retardantes de llama tienen poca compatibilidad con el sustrato. Cuando la cantidad añadida de retardante de llama en el sistema elástico es ligeramente alta, especialmente en retardante de llama libre de halógenos, el módulo elástico, la flexibilidad, las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste del TPS disminuyen significativamente. La fluidez de la masa fundida se vuelve pobre, lo que hace que el elastómero sea difícil de moldear, y la migración del retardante de llama tiende a ocurrir en la superficie, causando contaminación ambiental.
El sistema TPS consta principalmente de una estructura mixta multifásica de caucho, resina de poliolefina, plastificante y relleno. Aunque el retardante de llama sin halógenos para resinas de poliolefina tiene formulaciones y ejemplos relativamente maduros, los mecanismos retardantes de llama de SEBS y poliolefinas como PP y PE son en realidad diferentes. Es bastante difícil que un retardante de llama retarde simultáneamente múltiples componentes plásticos.
Para reducir la dureza y lograr una sensación más suave al tacto, los plásticos TPE a menudo requieren la adición de plastificantes (aceite blanco), generalmente principalmente de cuatro tipos: aceites blancos N° 26, N° 32 y N° 70. Debido a las diferencias en la limitación del índice de oxígeno y la fluidez entre estos cuatro tipos de aceite, y la inflamabilidad inherente de las sustancias del aceite, el retardo de llama de los elastómeros se reduce considerablemente. Por lo tanto, es crucial cómo resolver la relación entre los plastificantes y el retardo de llama al producir productos de baja dureza, y cómo seleccionar el tipo de aceite blanco.
Con base en las posibles dificultades mencionadas anteriormente, ¿qué problemas prácticos podrían surgir durante el procesamiento de TPE retardante de llama y cuáles son las soluciones correspondientes?
Esto ocurre con frecuencia durante el procesamiento de alambres de TPE, generalmente causado por una temperatura ajustada incorrectamente y una mezcla desigual de retardantes de llama. También puede deberse a una selección incorrecta del troquel y, por supuesto, está estrechamente relacionado con la formulación del material. Los procesadores experimentados descartarán problemas con el equipo. Después de repetidas depuraciones, pueden encontrar la temperatura adecuada. Sin embargo, la selección de materiales adecuados y formulaciones específicas requiere una cuidadosa consideración por parte de los ingenieros. Se recomienda comunicarse más con los proveedores de materias primas para comprender las propiedades de los materiales y las precauciones de procesamiento. ¡Elegir el material adecuado producirá el doble de resultado con la mitad de esfuerzo! El procesamiento de alambre de TPU es relativamente mejor que el procesamiento de la superficie del alambre de TPE.
Hasta el momento ningún proveedor de material puede garantizar que no haya floración. Las manifestaciones específicas de la floración incluyen: blanqueamiento de la superficie, sangrado de aceite o empañamiento. Con la tecnología actual, este problema aún no se ha resuelto. Se recomienda que al seleccionar materiales, los clientes elijan materiales con un ligero blanqueamiento de la superficie. Este tipo de floración no afectará a sus propiedades físicas y eléctricas. No se deben utilizar materiales con sangrado superficial de aceite, ya que son propensos a pelarse y descascararse durante el uso. Además, la floración varía en gravedad. Los buenos materiales presentan una ligera floración y esto no ocurre fácilmente en el corto plazo. Incluso si ocurre, se puede limpiar fácilmente con un suave masaje en las manos.
El blanqueamiento de rayones se debe a la adición de componentes de PP y PE al material y se puede mejorar. Algunos fabricantes han conseguido productos que no rayan el blanco, pero esto es más difícil para el TPE que para el TPU. Si se pela y descama, el nivel de calidad es bastante mediocre. Lo que hay que enfatizar aquí es: ¡formulación! ¡Proceso!
Los elastómeros exhiben velocidades de procesamiento relativamente lentas, aproximadamente un 50% más lentas que el PVC. La temperatura es difícil de regular y se desperdicia una cantidad considerable de material durante la depuración de la máquina. Además, es necesario purgar la máquina antes de la producción, lo que genera un desperdicio significativo. Estos son inevitables. Durante la producción, a veces ocurren situaciones en las que la producción inicial se ejecuta normalmente, pero surgen problemas en el procesamiento final. Cabe señalar aquí que los materiales que no son de calidad conllevan riesgos y se recomienda precaución al utilizarlos.
Resumen
Los plásticos TPE/TPU ignífugos son un material único. Los desafíos de retardo de llama del TPE/TPU aún requieren que todos pongan más esfuerzo en la selección, formulación y proceso de materiales.
En general, se recomienda seleccionar retardantes de llama líquidos para reducir la dureza y al mismo tiempo mejorar la retardación de llama, y reducir la cantidad agregada de retardantes de llama en polvo para mejorar la transparencia del producto. Utilice compatibilizadores para mejorar la compatibilidad entre los retardantes de llama y el sustrato, mejorar la floración y mejorar significativamente las propiedades mecánicas. En términos de proceso, adopte configuraciones de tornillos especiales para mejorar la dispersión de los retardantes de llama en el sistema, mejorar la eficiencia de los retardantes de llama y mejorar la apariencia. Utilice nuevos retardantes de llama a base de silicona con un mecanismo retardante de llama de fase condensada para formar una capa de carbón pirolítico resistente a la oxidación, mejorando la eficiencia del retardante de llama.
