Les retardateurs de flamme phosphore-azote peuvent-ils atteindre la classification V0 dans le caoutchouc silicone ?
Lorsque des clients demandent s'il est possible d'utiliser uniquement de l'hypophosphite d'aluminium (AHP) ou des combinaisons AHP + MCA pour obtenir un retardateur de flamme sans halogène dans le caoutchouc de silicone afin d'atteindre la classification V0, la réponse est oui, mais un ajustement du dosage est nécessaire en fonction des exigences de retardateur de flamme. Vous trouverez ci-dessous des recommandations spécifiques pour différents cas de figure :
1. Utilisation de l'hypophosphite d'aluminium (AHP) seul
Scénarios applicables : Pour les exigences UL94 V-1/V-2 ou les applications sensibles aux sources d'azote (par exemple, éviter les effets moussants du MCA qui peuvent affecter l'apparence).
Formulation recommandée :
- Caoutchouc de base : Caoutchouc de silicone méthylvinylique (VMQ, 100 phr)
- Hypophosphite d'aluminium (AHP) : 20–30 phr
- Teneur élevée en phosphore (40 %) ; 20 phr fournissent environ 8 % de phosphore pour une ignifugation de base.
- Pour UL94 V-0, augmenter à 30 phr (peut affecter les propriétés mécaniques).
- Charge de renforcement : silice fumée (10–15 phr, maintient la résistance)
- Additifs : Huile de silicone hydroxylée (2 phr, améliore la transformation) + agent de durcissement (système peroxyde ou platine)
Caractéristiques:
- L'AHP repose à elle seule sur l'ignifugation en phase condensée (formation de charbon), améliorant considérablement l'indice d'oxygène (LOI) du caoutchouc de silicone mais avec une suppression de fumée limitée.
- Un dosage élevé (>25 phr) peut augmenter la dureté du matériau ; l'ajout de 3 à 5 phr de borate de zinc peut améliorer la qualité de la couche de charbon.
2. Combinaison AHP + MCA
Scénarios applicables : exigences UL94 V-0, visant un faible dosage d'additifs avec une synergie de retardateurs de flamme en phase gazeuse.
Formulation recommandée :
- Caoutchouc de base : VMQ (100 phr)
- Hypophosphite d'aluminium (AHP) : 12–15 phr
- Fournit une source de phosphore, favorise la formation de charbon.
- MCA : 8–10 phr
- La source d'azote agit en synergie avec l'AHP (effet PN), libérant des gaz inertes (par exemple, NH₃) pour supprimer la propagation de la flamme.
- Charge de renforcement : silice fumée (10 phr)
- Additifs : agent de couplage silane (1 phr, améliore la dispersion) + agent de réticulation
Caractéristiques:
- Dosage total de retardateur de flamme : ~20–25 phr, nettement inférieur à celui de l'AHP seul.
- Le MCA réduit la dose d'AHP mais peut légèrement affecter la transparence (nano-MCA recommandé si la transparence est requise).
3. Comparaison des paramètres clés
| Formulation | Résistance au feu attendue | Dosage total (phr) | Avantages et inconvénients |
|---|---|---|---|
| AHP seul (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Simple et peu coûteux ; V-0 nécessite ≥30 phr, avec une dégradation des performances. |
| AHP seul (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Haute résistance au feu, mais dureté accrue et allongement réduit. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Effet synergique, performance équilibrée – recommandé pour les essais initiaux. |
4. Recommandations expérimentales
- Test prioritaire pour AHP + MCA (15+10 phr) : Si V-0 est atteint, réduire progressivement l'AHP (par exemple, 12+10).
- Vérification AHP seule : Commencer à 20 phr, augmenter de 5 phr par test pour évaluer LOI et UL94, en surveillant les changements des propriétés mécaniques.
- Besoins en matière de suppression de fumée : Ajouter 3 à 5 phr de borate de zinc aux formulations ci-dessus pour réduire la fumée sans compromettre la résistance au feu.
5. Certains polyphosphates d'ammonium enrobés
Nous avons certains clients qui utilisent avec succès le TF-201G pour le caoutchouc de silicone.
Pour une optimisation supplémentaire, envisagez d'incorporer de petites quantités d'hydroxyde d'aluminium (10 à 15 phr) pour réduire les coûts globaux, bien que cela augmente la teneur totale en charge.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Date de publication : 25 juillet 2025
