Recomendacións de deseño de formulacións ignífugas para poliestireno de alto impacto libre de halóxenos (HIPS)
Requisitos do clienteHIPS ignífugo para carcasas de electrodomésticos, resistencia ao impacto ≥7 kJ/m², índice de fluidez (MFI) ≈6 g/10 min, moldeo por inxección.
1. Sistema ignífugo sinérxico de fósforo e nitróxeno
Formulación ignífuga HIPS (Táboa 1)
| Compoñente | Cargando (frases) | Observacións |
| Resina HIPS | 100 | Material base |
| Polifosfato de amonio (APP) | 15-20 | Fonte de fósforo |
| Cianurato de melamina (MCA) | 5-10 | Fonte de nitróxeno, sinérxica con APP |
| Grafito expandido (EG) | 3-5 | Mellora a formación de carbón |
| Axente antigoteo (PTFE) | 0,3-0,5 | Evita as pingas fundidas |
| Compatibilizante (por exemplo, HIPS enxertado con MAH) | 2-3 | Mellora a dispersión |
Características:
- ConsigueUL94 V-0mediante a formación de carbón intumescente a partir da sinerxia APP/MCA.
- Sen halóxenos e respectuoso co medio ambiente, pero pode reducir as propiedades mecánicas; requírese optimización.
2. Sistema ignífugo de hidróxido metálico
Formulación HIPS (Táboa 2)
| Compoñente | Cargando (frases) | Observacións |
| Resina HIPS | 100 | - |
| hidróxido de aluminio (ATH) | 40-60 | Retardante de chama primario |
| hidróxido de magnesio (MH) | 10-20 | Sinerxía coa ATH |
| Axente de acoplamento de silano (por exemplo, KH-550) | 1-2 | Mellora a dispersión do recheo |
| Endurecedor (por exemplo, SEBS) | 5-8 | Compensa a perda de resistencia ao impacto |
Características:
- Require>50% de cargapara UL94 V-0, pero degrada a resistencia ao impacto e o fluxo.
- Adecuado para aplicacións con baixa emisión de fumes/baixa toxicidade (por exemplo, o transporte ferroviario).
3. Sistema sinérxico de fósforo e nitróxeno (hipofosfito de aluminio + MCA)
Formulación HIPS optimizada
| Compoñente | Cargando (frases) | Función/Notas |
| HIPS (de alta resistencia ao impacto, por exemplo, PS-777) | 100 | Material base (impacto ≥5 kJ/m²) |
| Hipofosfito de aluminio (AHP) | 12-15 | Fonte de fósforo, estabilidade térmica |
| Cianurato de melamina (MCA) | 6-8 | Fonte de nitróxeno, sinérxica con AHP |
| SEBS/SBS | 8-10 | Endurecedor crítico para impactos ≥7 kJ/m² |
| Parafina líquida/aceite de soia epoxidado | 1-2 | Lubricante, mellora o fluxo/dispersión |
| PTFE | 0,3-0,5 | Axente antigoteo |
| Antioxidante 1010 | 0,2 | Evita a degradación |
Consideracións clave de deseño:
- Selección de resina:
- Empregar tipos HIPS de alto impacto (por exemplo,Chimei PH-888,Taifa PG-33) cunha resistencia ao impacto inherente de 5–6 kJ/m². O SEBS mellora aínda máis a tenacidade.
- Control da fluidez:
- AHP/MCA reducen o MFI; compensan con lubricantes (por exemplo, parafina líquida) ou plastificantes (por exemplo, aceite de soia epoxidado).
- Se o MFI permanece baixo, engade2–3 phr TPUpara mellorar a fluidez e a tenacidade.
- Validación da resistencia á chama:
- A AHP pódese reducir a12 frasesse se combina con2–3 phr EGpara manter a UL94 V-0.
- ParaUL94 V-2, reducir as cargas de retardantes de chama para priorizar o impacto/fluxo.
- Parámetros de moldeo por inxección:
- Temperatura:180–220 °C(evitar a degradación de AHP/HIPS).
- Velocidade de inxección:Medio-altopara evitar un recheo incompleto.
Rendemento esperado:
| Propiedade | Valor obxectivo | Estándar de proba |
| Resistencia ao impacto | ≥7 kJ/m² | ISO 179/1eA |
| MFI (200 °C/5 kg) | 5–7 g/10 min | ASTM D1238 |
| Resistente á chama | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Resistencia á tracción | ≥25 MPa | ISO 527 |
4. Solucións alternativas
- Opción sensible ao custoSubstitúe AHP parcialmente porfósforo vermello microencapsulado (3–5 phr), pero téñase en conta a limitación de cor (marrón avermellado).
- ValidaciónRealizar ensaios a pequena escala para equilibrar o impacto fronte á ignifugación antes de optimizar o fluxo.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Data de publicación: 15 de agosto de 2025
