Nailon ignífugo

En muchas industrias, como la de electrodomésticos y automóviles, se requiere que los materiales sean retardantes de llama, pero muchas materias primas plásticas tienen baja retardancia de llama. El aumento de la resistencia a la llama se puede lograr mediante la adición de un retardante de llama. Retardante de llama: también conocido como retardante de llama, retardante de fuego o retardante de fuego, un aditivo funcional que imparte retardo de llama a polímeros inflamables; la mayoría de ellos son VA (fósforo), VIIA (bromo, cloro) y un compuesto del elemento del grupo IIIA (aluminio). Los compuestos de molibdeno, compuestos de estaño y compuestos de hierro que tienen una acción supresora de humo también se encuentran en la categoría de retardadores de llama y son principalmente adecuados para plásticos que tienen requisitos de retardante de llama, retrasando o evitando la quema de plásticos, especialmente plásticos poliméricos. Hace que su tiempo de encendido aumente, se enciende solo y es difícil de encender. La gama de productos MEXNYL son los compuestos ignífugos de poliamida 6, poliamida 6.6 y poliftalamida de la empresa Mexpolimeros. Las propiedades de los compuestos MEXNYL también incluyen una buena resistencia al impacto, resistencia y rigidez, así como una muy buena resistencia química. La gama de productos incluye retardadores de llama no reforzados, reforzados con fibra de vidrio y minerales en numerosos colores. Se han desarrollado especialmente para la industria de E&E y también son ideales para aplicaciones en el sector de la automoción. Cumplen con los altos requisitos de protección contra llamas para aplicaciones en el área de electricidad y electrónica (E&E) y tienen muchas aprobaciones y listados. Más de 100 productos están listados en UL 94 con V0 o V-2 y están certificados por VDE. Los muy altos estándares de calidad y seguridad de la ingeniería automotriz electrica imponen altas exigencias a los materiales utilizados. MEXNYL ofrece alta estabilidad térmica, fuerza dinámica, resistencia al impacto y rendimiento a largo plazo. Estas propiedades técnicas de MEXNYL se pueden combinar de manera excepcional con conceptos inteligentes en la industria automotriz actual. Aquí, debido a su amplia funcionalidad, MEXNYL tiene un gran potencial para la producción económicamente optimizada de componentes y módulos estructurales. Otros criterios como la construcción ligera, la reciclabilidad y las soluciones de sistemas integrados que combinan diferentes materiales muestran la superioridad de MEXNYL en comparación con los materiales convencionales.

MEXNYL HFR: productos reforzados, ignífugos, libres de halógenos y fósforo con excelentes propiedades mecánicas y eléctricas, excelentes características ignífugas y bajo peso específico; teñible.
MEXNYL FRR: productos reforzados ignífugos con aditivo de fósforo rojo, con buenas propiedades mecánicas y eléctricas; disponible solo en natural (rojo oscuro) o negro.
MEXNYL HFU: productos no reforzados, con retardo de llama, sin halógenos ni fósforo con buenas características de retardo de llama y resistencia al alambre incandescente; teñible a varios colores.
MEXNYL BR: productos ignífugos con derivados halógenos, con excelente resistencia y resistencia al alambre incandescente, buena estabilidad térmica y teñibilidad; densidad del compuesto mayor que otras familias de productos.
MEXNYL INR: productos reforzados ignífugos con aditivos inorgánicos, con buenas propiedades ignífugas, baja densidad óptica y baja toxicidad por humos; particularmente adecuado para aplicaciones de transporte y ferrocarril. Propiedades mecánicas modestas (resistencia al impacto, en particular) y elevado peso específico.

Propiedades disponibles 0.35/0.8/1.6/3.2 mm

PA6 V0
PA6 V2
PA6 5VA
PA6 Halógenos libres y fósforo rojo reforzados y no reforzados
PA6 Fibra de vidrio reforzada con fósforo rojo
PA6 Halogenado reforzado y no reforzado
PA6 Halogenado sin trioxido de antimonio
PA6 no reforzados (listado UL 94 V0)
PA6 ignífugos reforzados con fibra de vidrio (listado UL 94 V0)
PA6 retardadores de llama reforzados con minerales (listado UL 94 V0)
PA6 Configuraciones de color personalizadas
PA6 Amplia gama de colores (según el producto)
PA6 con más de 100 grados están listados en UL o certificados por VDE
PA6 esistencia al impacto extremadamente buena
PA6 alta resistencia química
PA6 extremadamente fuerte y rígido

Tomando la seguridad en la más alta consideración, muchos grados de MEXNYL están listados en UL y VDE, y cumplen con otras regulaciones estrictas de sectores industriales específicos tales como:

Electrodomésticos: IEC 60335-1
Circuitos eléctricos de seguridad: IEC 60947-2
Ferrocarriles: EN 45545-2

Principales sectores y aplicaciones de uso de compuestos de MEXNYL basados en PA6, PA66 y PPA:

Electrodomésticos (interruptores, conectores, terminales eléctricos)
Componentes para instalación y cableado eléctrico (cuadros eléctricos, conectores, prensaestopas)
Tableros electronicos
Automotor

Las buenas propiedades de aislamiento eléctrico, el atractivo comportamiento de fricción por deslizamiento, la excelente resistencia mecánica y una amplia gama de grados ignífugos hacen de MEXNYL un material que se utiliza en prácticamente todas las áreas de la ingeniería eléctrica industrial, la electrónica y la tecnología de electrodomésticos. Tecnología de energía Partes y carcasas de interruptores de alto aislamiento, terminales en serie y de conexión, sistemas de distribución de energía, conductos y fijaciones de cables, contactores e interruptores de energía, bobinas, disyuntores, controladores lógicos programables Electrónica Conectores enchufables, componentes eléctricos y mecánicos para equipos de TI y telecomunicaciones, latas de condensadores, portadores de chips Electrodomésticos Componentes para electrodomésticos tales como interruptores, válvulas magnéticas, dispositivos enchufables, equipos de control de programas, carcasas para herramientas eléctricas; equipos eléctricos y piezas de carcasa para grandes electrodomésticos como lavadoras y lavavajillas y pequeños electrodomésticos como cafeteras, hervidores eléctricos y secadores de pelo Fotovoltaica Cajas de conexión y conectores enchufables.

Retardantes

Sin embargo, con su uso establecido y su buena relación calidad-precio, los retardantes de llama halogenados todavía se utilizan ampliamente en PA. Los productos halogenados incluyen retardadores de llama bromados poliméricos y el compuesto alicíclico clorado. Los retardantes de llama halogenados se utilizan normalmente con sinergistas como el óxido de antimonio o los compuestos de zinc. Utilizamos varios retardantes de llama no halogenados para poliamidas; incluyen fósforo rojo, productos a base de melamina e hidróxido de magnesio y aluminio. Los nuevos retardadores de llama a base de fósforo buscan resolver los inconvenientes de estos no halógenos más tradicionales. La creciente necesidad de una estabilidad térmica mejorada en muchas aplicaciones está impulsando el crecimiento de poliamidas de alta temperatura y el uso de retardadores de llama con mayor estabilidad térmica. En Europa, se espera que las poliamidas de alta temperatura (HTPA), un segmento del mercado de poliamidas de alto rendimiento (HPPA), tengan una tasa de crecimiento anual compuesta del 12% de 2003 a 2010. En electrónica, la tendencia continua de miniaturización está impulsando el crecimiento de HTPA. La directiva de reducción de sustancias peligrosas (RoHS) de la Unión Europea entra en vigor en 2006 y exige que los fabricantes de productos electrónicos cambien a sistemas de soldadura sin plomo. Debido a que los sistemas de soldadura sin plomo suelen funcionar entre 30 y 50°C más que los sistemas de plomo tradicionales, los fabricantes deben utilizar tanto polímeros como aditivos poliméricos con mayor estabilidad térmica. Los moldeadores tienden a procesar a temperaturas incluso más altas que las que se utilizan para la composición en un intento de aumentar el rendimiento de la producción, lo que aumenta aún más la necesidad de estabilidad térmica retardante de llama. La estabilidad térmica también es importante para reciclar el triturado en planta. A medida que las piezas se vuelven más pequeñas, los materiales necesitan una mejor estabilidad térmica y propiedades de flujo más altas. Los retardadores de llama varían en sus características de flujo y tienen un impacto en las propiedades de flujo final del material, señala Joe Andrews, director global de marketing de Polyamides (PA). Son resinas de ingeniería, a menudo reforzadas con fibra de vidrio, que exhiben una alta resistencia en un amplio rango de temperatura. , resistencia al desgaste y abrasión y resistencia química. Estas propiedades mecánicas permiten el uso de poliamidas en una amplia gama de aplicaciones de alto rendimiento en los mercados automotriz, eléctrico, electrónico e industrial.

Muchas de estas aplicaciones deben ser retardantes de llama

En poliamidas, la elección del paquete retardante de llama depende de varios factores, incluida la temperatura de procesamiento del compuesto y la estabilidad térmica necesaria en la pieza final. También se consideran el costo del retardante de llama y su efecto sobre las propiedades retardantes de llama, mecánicas, eléctricas y de flujo. Al igual que en el mercado general de retardantes de llama, existe el deseo de reemplazar los retardantes de llama halogenados en poliamidas con alternativas libres de halógenos. Esta tendencia está impulsada principalmente por el deseo de los fabricantes de equipos originales de tener una imagen respetuosa con el medio ambiente y las preocupaciones sobre la regulación europea para la eliminación de residuos de dispositivos eléctricos y electrónicos (RAEE), que requiere un tratamiento por separado de las piezas que contienen halógenos. Muchos productos que antes solo tenían que cumplir con la clasificación UL94 V2 ahora deben cumplir con la clasificación V0 más restrictiva. Además, muchas aplicaciones también deben pasar una prueba revisada de temperatura de inflamabilidad del hilo incandescente (GWIT) que es más restrictiva que la prueba anterior del hilo incandescente. En aplicaciones eléctricas y electrónicas, el índice térmico relativo (RTI), CTI y GWIT se están convirtiendo en pruebas importantes a tener en cuenta al diseñar un producto. Problemas que se agravan Los procesadores y los fabricantes de equipos originales desean cada vez más productos de diseño personalizado que cumplan con sus especificaciones. Los mezcladores especiales pueden satisfacer esta necesidad. Sin embargo, debido a que tanto las poliamidas como los retardantes de llama son difíciles de mezclar, es probable que este mercado siga siendo un área de nicho para los fabricantes de compuestos. Las poliamidas son relativamente difíciles de componer porque son higroscópicas y porque deben procesarse a una temperatura relativamente alta. Los PA estándar se componen alrededor de 290°C, mientras que los HTPA se componen alrededor de 310°C. Los PA rellenos de fibra de vidrio requieren un cizallamiento más alto que los no rellenos para dispersar los altos niveles de relleno. Dependiendo del retardante de llama, las altas temperaturas de composición pueden degradar el retardante de llama. La degradación de los materiales a base de fósforo rojo puede liberar gases tóxicos, lo que requiere sistemas de ventilación adecuados.

Retardantes de llama halogenados

Si bien el impacto medioambiental de los retardantes de llama halogenados sigue siendo examinado, se espera que los retardantes de llama tanto bromados como clorados que se utilizan en PA sigan teniendo un buen crecimiento, dicen los proveedores. Los retardantes de llama poliméricos bromados que se utilizan normalmente en los PA no se extraen de la matriz del polímero, lo que reduce las preocupaciones sobre su efecto medioambiental. El compuesto alicíclico clorado no florece y no forma clorodibenzodioxinas ni furanos. Tiene una buena estabilidad térmica y se puede procesar hasta 320°C. El copolímero de di- y tri-bromoestireno con metacrilato de glicidilo. La funcionalidad de metacrilato permite una mayor unión y compatibilidad del retardante de llama con la resina huésped, lo que resulta en una mejor dispersión y eliminación del dominio retardante de llama. Los sinergistas mejoran la estabilidad térmica Los sinergistas comerciales están bien establecidos y pueden ayudar a aumentar la estabilidad térmica de un paquete retardante de llama.

Retardantes de llama libres de halógenos

El fósforo rojo se usa ampliamente en PA 6,6 reforzado con fibra de vidrio en Europa y Asia, con volúmenes crecientes en los EE. UU. El fósforo rojo se usa para aplicaciones que pueden aceptar su color rojo o oscuro natural, como interruptores industriales y otras aplicaciones eléctricas y electrónicas, agrega. El fósforo rojo tiene una temperatura máxima de procesamiento de 320°C. Se utilice fósforo rojo con PA virgen seco. Con las PA reciclados, pueden ocurrir reacciones secundarias con impurezas en el reciclado a altas temperaturas de procesamiento. Aunque el fósforo rojo es rentable, los proveedores continúan apuntando a alternativas sin halógenos que superen el inconveniente del color que el fósforo rojo imparte al polímero. El fósforo rojo es particularmente útil en la poliamida 6.6 rellena de vidrio, donde una temperatura de procesamiento alta (> 280°C) excluye el uso de compuestos de fósforo menos estables. Se han realizado muchos estudios industriales para encontrar sinergistas para el fósforo rojo. Se ha encontrado útil combinar fósforo rojo con resinas fenólicas. Se cree que bajo condiciones de combustión, las combinaciones de fósforo rojo-fenólico forman una red reticulada que elimina las gotas inflamadas al reducir el flujo de fusión. Una formulación típica de poliamida 6.6 que contiene 25% en peso de fibras de vidrio, 7% en peso. fósforo rojo y 5% en peso. La resina fenólica le da una clasificación V-0. Una formulación de 6% de fósforo rojo, 5% de arcilla estratificada y 4% de compatibilizador de poliolefina da V-0 en 15% de poliamida 6.6 reforzada con fibra de vidrio. Los retardantes de llama incoloros a base de fósforo orgánico para PA reforzado con fibra de vidrio se introdujo en 2002. Los fósforo orgánico para PA 6 y PA 6,6 reforzada con fibra de vidrio tienen buenos resultados costo-rendimiento y han sido aceptados por el mercado. Las temperaturas de procesamiento superiores a 330°C pueden causar la descomposición de los sinergistas utilizados a base de fósforo orgánico. Sin embargo, los estudios han demostrado que el aumento de temperaturas por encima de 330°C no aumenta la producción de resinas que contienen fósforo orgánicoy que su buen flujo de fusión hace innecesarias temperaturas más altas, agrega. El proceso de los retardantes de llama basados en la química del fósforo es ligeramente diferente al de los retardantes de llama bromados. Se estudió la descomposición térmica de poliamida 6 retardada por llama con fósforo rojo en nitrógeno y encontró que los ésteres de fosfato se forman incluso en una atmósfera inerte. Un estudio más reciente también confirma un mayor residuo sólido de poliamida 6.6 en presencia de fósforo rojo. Aunque no pudimos excluir la posible interacción del fósforo rojo con trazas de O2 y humedad absorbida, así como el H2O formado durante la descomposición térmica de la poliamida, también es posible que el fósforo rojo reaccione directamente con la poliamida a través de un mecanismo de radicales libres como sugiere el estudio de ESR. De manera similar, se encontró que la interacción del fósforo rojo con el PET da como resultado la formación de ésteres de fosfato. A finales de los 70 y principios de los 80, se preparó y ensayó varias sales metálicas de dialquilfosfinatos en PET en poliamida 6. Posteriormente, se probaron sales de dialquilfosfinato de zinc, aluminio y calcio en poliamidas rellenas de vidrio y PBT. Se encontró que las sales de Al o Ca del ácido etilmetilfosfínico dan V-0 al 15% en peso en PBT simple, al 20% en peso en PBT relleno de vidrio y al 30% en peso en vidrio- poliamidas rellenas. Posteriormente, se desarrolló un proceso para las sales de dietilfosfinato y comercializó la sal de aluminio grado de partículas finas y grado de partículas más gruesas. Los productos a base de melamina incluyen cianurato de melamina, polifosfato de melamina y pirofosfato de melamina. Si bien los derivados de la melamina tienen una participación de mercado de nicho, experimentaron un crecimiento significativo el año pasado debido a la creciente necesidad de retardantes de llama no halogenado. La densidad también aumenta con la miniaturización de la pieza, lo que hace que las propiedades eléctricas de un material sean cada vez más importantes. El tipo de retardante de llama utilizado tiene un gran efecto en el Índice de seguimiento comparativo (CTI), que indica la susceptibilidad relativa de los polímeros bajo tensión eléctrica para volverse conductores en la superficie de la pieza y encenderse. Los valores de CTI más altos permiten espesores de pared más bajos, que requieren buenas propiedades de flujo. Los derivados de la melamina no florecen, se pueden colorear, producen baja densidad de humo y tienen baja corrosividad, lo que prolonga la vida útil de los moldes y tornillos de la extrusora. El cianurato de melamina se prefiere para el PA sin relleno y también se usa para el PA relleno con minerales en Europa, Asia y, en mayor medida, en los EE. UU. El polifosfato de melamina se utiliza para PA con relleno de vidrio. Los retardadores de llama de melamina son polvos esponjosos que tienden a formar puentes durante la alimentación y a aglomerarse en la masa fundida. Estos problemas pueden evitarse utilizando equipos de dosificación diseñados específicamente para polvos, utilizando masterbatches o premezclando con otros aditivos como lubricantes o estabilizadores. Una nueva forma física ofrece una alternativa para superar los desafíos de alimentación y dosificación. El hidróxido de magnesio es una llama alternativa sin halógenos retardante que se puede utilizar en PA rellenos de vidrio. El principal inconveniente del hidróxido de magnesio es que debe usarse en niveles altos de 45-55% para obtener propiedades ignífugas. A estos altos niveles, es difícil de dispersar y tiene un efecto negativo en las propiedades físicas. El estannato de zinc es un sinergista y supresor de humo bien conocido con retardadores de llama bromados en varios polímeros, pero su posible función sinérgica con especies que contienen fósforo está menos documentada. Este trabajo informa el efecto de agregar estannato de zinc junto con dietilfosfinato de aluminio, un arilfosfato (resorcinol bis (difenilfosfato)), un organofosfonato cíclico, polifosfato de melamina y cianurato de melamina solos o en combinaciones en poliamida 6 (PA6). El estannato de zinc funciona como sinergista solo cuando estas dos especies que contienen fósforo están presentes y no cuando están presentes individualmente. La adición de estannato de zinc a todas las formulaciones mejora la retención de la propiedad de tracción.