Vorteile von MCA:
- Geringe Toxizität und geringe Korrosion.
Die LD50 von Melamincyanurat liegt über 4000 mg/kg. Im Vergleich zum Flammschutzsystem X-Sb ist die Korrosionsbeständigkeit von MCA deutlich geringer. Beispielsweise beträgt die Korrosionsbeständigkeit von PA66 mit MCA im geschmolzenen Zustand (300 °C) gegenüber Edelstahl nach 100 Stunden nur 1/50 derjenigen des X-Sb-Systems.
- Die Rauchentwicklung ist gering.
MCA setzt bei der thermischen Zersetzung CO2, N2 und NH3 frei, HX entsteht jedoch nicht. Daher ist die Menge an Rauch sowie die Menge an giftigen und korrosiven Produkten, die beim thermischen Cracken und Verbrennen entstehen, sehr gering. Beispielsweise beträgt die maximale Rauchdichte (Dm) von unverstärktem PA6 (UL94 V-0), das mit MCA flammhemmend ausgerüstet ist, 190 bzw. 80, gemessen mit der NITS (NBS)-Rauchbox. Für PA6 (UL94 V-0), das mit dem X-Sb-System flammhemmend ausgerüstet ist, liegen diese beiden Werte bei 790 bzw. 390, d. h. der erste Wert beträgt etwa ein Viertel des zweiten.
(3) Hohe thermische Stabilität: MCA ist temperaturbeständig bis über 320 °C. Daher hält es den Verarbeitungstemperaturen von Allzweckkunststoffen stand.
Verwendung von Melamincyanurat
- Flammschutzmittel
MCA weist einen hohen Stickstoffanteil im Molekül auf und eignet sich besonders gut als Flammschutzmittel. Anwendungsbeispiele sind die folgenden.
(1) MCA wird als Flammschutzmittel zur Herstellung flammhemmender PA-6-Verbundwerkstoffe eingesetzt. MCA wird häufig in unverstärktem PA verwendet. Statistiken zufolge waren im Jahr 40 in Westeuropa fast 2003 % des unverstärkten flammhemmenden PA, das in Elektro- und Elektronikkunststoffen verwendet wurde, MCA-flammhemmende Produkte.
Der anorganische Flammschutz Magnesiumhydroxid (MH) und der stickstoffbasierte Flammschutz Melamincyanurat sind derzeit häufig verwendete halogenfreie Flammschutzmittel für PA6. Studien haben gezeigt, dass MCA und MH als Flammschutzmittel zur Herstellung von flammhemmenden PA6-Verbundwerkstoffen eingesetzt werden. Bei einer Dosierung von 20 Teilen MCA und MH konnte der Sauerstoffindex des PA6/MCA-Verbundwerkstoffs 30.5 erreichen, während der Sauerstoffindex des PA6/MH-Verbundwerkstoffs nur 23.5 betrug. Dies deutet auf eine höhere Flammschutzwirkung von MCA hin.
Die Zugfestigkeit des PA6/MCA-Verbundwerkstoffs betrug 66.8 MPa und war damit 1.14-mal so hoch wie die des PA6/MH-Verbundwerkstoffs. Der Schmelzindex des PA6/MCA-Verbundwerkstoffs erreichte 74 g/10 min und war damit 4-mal so hoch wie der des PA9/MH-Verbundwerkstoffs.
(2) MCA als Flammschutzmittel für Epoxidharze. MCA als Flammschutzmittel kann den Sauerstoffindex von Epoxidharz von 24–28 auf 46–48 erhöhen. Untersuchungen zeigen, dass MCA eine hervorragende flammhemmende Wirkung auf Epoxidharzanhydrid-Härtungsmittel (EP) hat. Bereits eine Dosierung von 5 Teilen ermöglicht es EP, selbstverlöschend zu werden.
MCA reduzierte die thermische Zersetzungstemperatur und die maximale thermische Gewichtsverlustrate von EP und verbesserte die thermische Stabilität von EP bei hohen Temperaturen.
(3) MCA kann Vinylacetat-, Acrylat- und Kautschukemulsionen zugesetzt werden, um flammhemmende Beschichtungen herzustellen. Untersuchungen zeigen, dass die Haftung und Glätte des Beschichtungsfilms ausgezeichnet sind und keine Farbverschmutzung auftritt.
(4) Flammhemmendes PBT. 100 Teile PBT, 5 Teile fluorierter synthetischer Glimmer, 5 Teile MCA, Flammschutzleistung bis UL94V-0. Der Anwendungsbereich von MCA-Flammschutzmitteln ist relativ breit und kann in Polyamid 6 (66), PET (Polyethylenterephthalat), TPE (thermoplastisches Elastomerkabel), PU (Polyurethan), POM (Polyformaldehyd), PET (Polyethylenterephthalat), Phenolharz, Epoxidharz, PTFE (Polytetrafluorethylen)-Harz, Acrylemulsion, PPO / PS und anderen Materialien verwendet werden.
- Schmiermittelzusätze
MCA kann als wasserbasiertes Schmiermittel sowie als Additiv zu Festschmierstoffen und Schmierölen formuliert werden und bietet deutliche Öleinsparungen. Es ist vielseitig einsetzbar in verschiedenen mechanischen Schmiersystemen unter Hochtemperatur-, Niedertemperatur- und Hochdruckbedingungen und verfügt über eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Als Schmiermittel weist MCA viele ähnliche Eigenschaften wie das Festschmiermittel Molybdändisulfid auf, ist jedoch deutlich günstiger als dieses und somit ein idealer Ersatz. Das Produkt ist weiß, ungiftig, geruchlos und leicht zu reinigen. Es verhindert daher Verschmutzungen und Verfärbungen bei der Schmierung von Video-, Haushaltschemikalien-, Näh- und Verpackungsmaschinen.
- Andere Verwendungen
(1) Chemisches Fasermattenmittel für Beschichtungen.
MCA und Harz haften gut, fallen nicht so leicht ab und verursachen auch nicht so leicht Verschmutzungen. Es wird als Mattierungsmittel für chemische Fasern verwendet und hat eine bessere Wirkung als Chinbai und Kieselgel.
- Kunststoffzusätze in Beschichtungsqualität.
MCA als Additiv in Nylonkunststoff kann die Haftung beim Plattieren verbessern. In der Vergangenheit entsprach die Haftfestigkeit zwischen Kunststoff und Metallbeschichtung nicht den Anforderungen und war auf die Beschichtung von ABS beschränkt, während Nylonkunststoff nicht leicht zu plattieren ist. Heutzutage sorgt die Zugabe von MCA zu Nylon für eine hervorragende Zwischenschichthaftung nach dem Plattieren. Dieser plattierte Kunststoff findet breite Anwendung in hitzebeständigem Zubehör, Schaumstoffschalen, Türgriffen usw.
- Polymerbetonzusätze.
Durch die Zugabe von MCA kann die Festigkeit von Beton verbessert und die Lebensdauer von Beton verlängert werden.
- Rohstoff für Hautkosmetik.
Da MCA die physiologischen Funktionen der Haut nicht beeinträchtigt und schützt, kann es als Rasierschaum, Sonnenschutzpuder usw. verwendet werden. Herkömmliche Kosmetika, die auf die Haut aufgetragen werden, führen meist zu Denaturierung und Ablösung durch Schweiß, Tränen, Talg und andere menschliche Ausscheidungen sowie Regen, Schnee, Meerwasser und andere Flüssigkeiten und mindern so die Wirkung der Hautpflege deutlich. MCA hingegen haftet gut und fühlt sich dicht und geschmeidig auf der Haut an, wodurch es sich hervorragend als kosmetischer Zusatz eignet. Durch Zugabe kann es die Haftung auf der Haut deutlich verbessern und die Haut fein, dicht und glatt machen.
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