Sink-borat som additive reduserer røykutvikling, bedre flammehemming

Presentasjon om: "Sink-borat som additive reduserer røykutvikling, bedre flammehemming"— Utskrift av presentasjonen:

1 Sink-borat som additive reduserer røykutvikling, bedre flammehemming
Klaus Lien, Scan Polymer AS Plasttekniske dager, Gardemoen – 9 November 2006

2 Scan Polymer Scan Polymer AS ble stiftet August 2006
Kontor på Eiksmarka utenfor Oslo Scan Polymer er leverandør av periferi-utstyr til plastindustrien: Kverner – Kjøleutstyr – Transport-bånd – MB – dosering– siloer – tørkeutrustning – materialhåndtering. Scan Polymer er også en leverandør av compoundering/blandemaskin

3 Material valg! og….. Scan Polymer Material selection and
flame retardancy Flame retardance required Flame retardance not required Flame retardant Flame retardant polymers (FR additives for Polyolefins PE, PP and TPE) Halogen polymers Non Halogen polymers Polyethylene Polypropylene (PVC, Fluoropolymers, Non Halogen Halogen Chlorinated rubbers) (Silicone) Rubbers Non low smoke Low smoke Bromine Urethanes Chlorine Antimony Trioxide Hydrated Alumina (ATH) Molybdate complexes Magnesium complexes (MGH) Nanoclay og….. Phosphate complexes Calcium Carbonates (Casico)

4 Sinkborat Historien: BOR – BORAX
Scan Polymer Historien: BOR – BORAX 800 - Romerne bruker borax i deres glass produksjon 1892 – Borax introdusert i glass resepter i USA 1900 – Bor forbindelser brukt porselen 1970 – Sinkborat brukt for første gang som FR additive som påviste synergi med andre additiver ”Borax kommer fra det Arabiske ord buraq som betyr glitter eller skinne”

5 Sinkborat Kjemisk navn: Sinkborat Kjemisk Formel:2ZnO.3B2O3zH2.3,5H2O
Scan Polymer Kjemisk navn: Sinkborat Kjemisk Formel:2ZnO.3B2O3zH2.3,5H2O Molekyl vekt: 434.7 Form: pulver Farve: Hvit Egenvekt: 2.77 g/cm³ CAS: EINECS:

6 Sinkborat egenskaper Teoretisk sammensetting: Bor oksyd: B2O3: 48.05 %
Scan Polymer Teoretisk sammensetting: Bor oksyd: B2O3: % Sink oksyd:ZnO: % Krystallvann:14.50 %

7 Sinkborat egenskaper Termisk stabil til 290 °C
Scan Polymer Termisk stabil til 290 °C Hydroliserer ved sterke syrer og baser Halogenfri Brytnings Index:1.58 Smeltepunkt:650 °C Median partikkel størrelse: 1 – 9 mikron

8 Partikkel størrelse og distrubusjon av ZB
Scan Polymer Partikkel størrelse og distrubusjon av ZB

9 Sinkborat resepter FR-PVC
Scan Polymer ANVENDELSE RESEPT FORSLAG PVC Kabel PVC parts Sink.borat – 5 phr Sb2O – 5 phr Alumina trihydrate – 20 phr Plasticizers – 40 phr Epoxy co-stabilizer – 5 phr Stabilizers – 7 phr Bil/Tog - seter Sink-borat – 2.5 phr Sb2O – 2.5 phr Plasticizers – 80 phr Epoxy co-stabilizer – 5 phr Stabilizers phr Functional Fillers – 60 phr

10 Redusert røyk og flammespredning - hvordan?
Halogensink forbindelser akselerer nedbryting av halogen kildene og bygger opp ”char formation” sammen med Boroksydet Dette reduserer røykutvikling, i tilegg at man har en endotermisk reaksjon og får krystallvann (ca 15%).- Redusere flammespredning

11 Røyutvikling med Sinkborat
Scan Polymer Røyutvikling med Sinkborat Smoke emission 100 200 300 400 500 600 2 4 6 8 Total phr specific optical density Zinborel Sb2O3 Zinborel - Sb2O3 1:1

12 FR egneskaper med Sinkborat
Scan Polymer FR egneskaper med Sinkborat

13 Sinkborat i PVC Reduserer røykutvikling Øker LOI – mer flammehemmende
Scan Polymer Reduserer røykutvikling Øker LOI – mer flammehemmende Reduserer kost – kan erstatte deler av Sb2O3 Øker ”Char formation” – mindre drypping Best synergi med Al(OH)3 , Mg(OH)2 og Sb2O3

14 Resepter for Polyamid Scan Polymer Anvendelse Resept forslag
Nylon 6,6 (PA66) m/glass Nylon 6, – 63 % Sink-borat – 18 % Sb2O – 2.5 % Fiberglass – 30 % Copling system – 25 % u/glass Nylon 6, – 80 % Sink-borat – 5 % Sb2O % Halogenholdig FR – 18 %

15 Sinkborat i PA Reduserer bruk av Sb2O3 Begrenser etter gløding
Scan Polymer Reduserer bruk av Sb2O3 Begrenser etter gløding Sinkborat både med halogenfrie og halogenholdige additiver Anti- tracking egenskaper

16 Sinkborat resepter Polyolefin
Scan Polymer Sinkborat resepter Polyolefin Anvendelse Respet forslag EVA (X-linked) EVA phr Sink-borat – 50 phr Sb2O – 12 phr Decabromodiphenyl oxyde – 50 phr Cross linking agent phr Antioxidant – 2 phr (X-linked, Halogenfri) Sink-borat phr Alumina trihydrate phr Cross linking agent phr Stabilizer – 3 phr Polypropylene Polypropylene – 60 % Sink-borat – 7 % Sb2O – 8 % Talk – 20 % Functionalized coupling agent – 35 % Decabromodiphenyl oxyde – 15 %

17 Sinkborat i PE/PP/EVA Reduserer røykutvikling Bedrer ”char formation”
Scan Polymer Reduserer røykutvikling Bedrer ”char formation” Bedrer mekaniske egenskaper sml. Med andre FR tilsatser Reduserer etter gløding Reduser kost i halogenerte systemer ved å erstatte store andeler av Sb2O3

18 Sinkborat i Elastomerer
Scan Polymer Reduserer røykutvikling Bedrer ”char formation” Reduserer etter gløding Reduser kost i halogenerte systemer ved å erstatte store andeler av Sb2O3

19 Sinkborat resepter Elastomer
Scan Polymer Sinkborat resepter Elastomer ANVENDELSE RESEPT FORSLAG EVA (Kabel) EVA phr Sink-borat – 20 phr Alumina trihydrate phr EPDM Elastomer (Kabel, halogen fri) EPDM phr Sink-borate – 20 phr Mg(OH) phr Coupling agent phr

20 Styrene-Butadiene Rubber
Scan Polymer Sinkborat resepter Elastomer ANVENDELSE RESEPT FORSLAG Styrene-Butadiene Rubber (Transport bånd) SBR phr Sink-borat – 12 phr Sb2O – 8 phr Plasticizers – 20 phr Functionalized coupling agent –20 phr Stabilizers - Fillers – 70 phr Neoprene Neoprene phr Sink-borat phr Sb2O phr Mg(OH) phr Stabilizers - Fillers phr

21 Sinkborat – Hvor får man det?
Scan Polymer Levrandører: Borax- US – Firebrake ZB SCL – I - Zinborel Joseph Storey Ltd – UK – Storflam Pris: 3.0 – 5.0 Euro/kg ”In the presence of a silica source such as silicone polymer or SiO2, ZB is understood to form a borosilicate glass at polymer combustion temperatures”.

22 Konklusjon Både halogen-holdige og -frie systemer viser Sinkborat sterk synergi med and FR systemer som ATH, MDH og Sb2O3 Sinkborat bidrar til “char formation” Sinkborat er lite egnet som et “stand alone” FR additive Reduserer totale FR kostnader på ditt materiale.

23 Kompounderings maskin fra BUSS
Scan Polymer Kompounderings maskin fra BUSS