Эталонная формула вогнеахоўнага сродку для тэрмарэактыўных акрылавых клеяў
Каб адпавядаць патрабаванням UL94 V0 да вогнеахоўных рэчываў для тэрмарэактыўных акрылавых клеяў, з улікам характарыстык існуючых антыпірэнаў і асаблівасцей тэрмарэактыўных сістэм, прапануюцца наступныя аптымізаваныя рэцэптуры і ключавы аналіз:
I. Прынцыпы распрацоўкі рэцэптуры і патрабаванні да сістэмы тэрмарэактывацыі
- Павінна адпавядаць тэмпературы зацвярдзення (звычайна 120–180°C)
- Вогнеахоўныя матэрыялы павінны вытрымліваць высокую тэмпературу апрацоўкі (пазбягаць раскладання)
- Забяспечваць стабільнасць дысперсіі ў сістэмах з высокай шчыльнасцю зшывання
- Збалансуйце механічную трываласць пасля зацвярдзення і эфектыўнасць вогнеаховы
II. Сінергічная канструкцыя вогнеахоўнай сістэмы
Функцыі антыпірэну і сумяшчальнасць з тэрмарэактыўнымі матэрыяламі
| Вогнеахоўны | Асноўная роля | Сумяшчальнасць з тэрмарэактыўнымі матэрыяламі | Рэкамендаваная загрузка |
|---|---|---|---|
| Ультратонкі ATH | Асноўная ФР: эндатэрмічная дэгідратацыя, развядзенне ў газавай фазе | Патрабуецца мадыфікацыя паверхні (антыагламерацыя) | ≤35% (празмерная загрузка памяншае зшыванне) |
| Гіпафасфіт алюмінію | Сінергіст: каталізатар вугляроду, паглынальнік радыкалаў (PO·) | Тэмпература раскладання >300°C, падыходзіць для зацвярдзення | 8–12% |
| Борат цынку | Паляпшальнік вугляроду: утварае шклопадобны бар'ер, памяншае дымленне | Сінергізуецца з ATH (Al-BO char) | 5–8% |
| MCA (цыянурат меламіну) | Газафазны FR: вызваляе NH₃, тармозіць гарэнне | Тэмпература раскладання 250–300°C (тэмпература зацвярдзення <250°C) | 3–5% |
III. Рэкамендаваная рэцэптура (вагавыя %)
Рэкамендацыі па апрацоўцы кампанентаў
| Кампанент | Суадносіны | Асноўныя заўвагі па апрацоўцы |
|---|---|---|
| Тэрмарэактыўны акрылавы смала | 45–50% | Нізкаглейкасны тып (напрыклад, эпоксідны акрылат) для высокай загрузкі напаўняльніка |
| Павярхоўна-мадыфікаваны ATH (D50 <5 мкм) | 25–30% | Папярэдне апрацаваны сіланам KH-550 |
| Гіпафасфіт алюмінію | 10–12% | Папярэдне змяшаны з ATH, дададзены партыямі |
| Борат цынку | 6–8% | Дададзена з MCA; пазбягаць дэградацыі пры высокіх зрухавых нагрузках |
| МКА | 4–5% | Позняя стадыя нізкахуткаснага змешвання (<250°C) |
| Диспергатор (BYK-2152 + ПЭ воск) | 1,5–2% | Забяспечвае раўнамернае размеркаванне напаўняльніка |
| Злучальны агент (KH-550) | 1% | Папярэдне лячыўся ATH/гіпафасфітам |
| Ацвярджальнік (BPO) | 1–2% | Нізкатэмпературны актыватар для хуткага зацвярдзення |
| Супрацьасадкавы агент (Aerosil R202) | 0,5% | Тыксатропны антыседымент |
IV. Кантроль крытычных працэсаў
1. Працэс дысперсіі
- Папярэдняя апрацоўка: ATH і гіпафасфіт, замочаныя ў 5% растворы KH-550/этанол (2 гадзіны, сушка пры тэмпературы 80°C)
- Паслядоўнасць змешвання:
- Смала + дыспергатар → Нізкахуткаснае змешванне → Дадаць мадыфікаваны ATH/гіпафасфіт → Высокахуткаснае дысперсаванне (2500 аб/мін, 20 хвілін) → Дадаць борат цынку/MCA → Нізкахуткаснае змешванне (пазбягаць дэградацыі MCA)
- Абсталяванне: Планетарны змяшальнік (вакуумная дэгазацыя) або трохвалковы млын (для ультратонкіх парашкоў)
2. Аптымізацыя вулканізацыі
- Паэтапнае зацвярдзенне: 80°C/1 гадзіна (да геля) → 140°C/2 гадзіны (пасля зацвярдзення, пазбягаць раскладання MCA)
- Кантроль ціску: 0,5–1 МПа для прадухілення асядання напаўняльніка
3. Сінергічныя механізмы
- ATH + Гіпафасфіт: Утварае вуглярод, узмоцнены AlPO₄, адначасова звязваючы радыкалы (PO·)
- Борат цынку + MCA: двайны бар'ер паміж газам і цвёрдым рэчывам (развядзенне NH₃ + расплаўлены шклопадобны пласт)
V. Стратэгіі паляпшэння прадукцыйнасці
Распаўсюджаныя праблемы і рашэнні
| Праблема | Першапрычына | Рашэнне |
|---|---|---|
| Капае запальванне | Нізкая глейкасць расплаву | Павялічце MCA да 5% + гіпафасфіт да 12% або дадайце 0,5% мікрапарашка PTFE |
| Далікатнасць пасля зацвярдзення | Празмерная нагрузка ATH | Зніжэнне ATH да 25% + 5% нана-CaCO₃ (ўмацаванне) |
| Седыментацыя пры захоўванні | Слабая тіксатропія | Павялічце ўтрыманне крэмнію да 0,8% або перайдзіце на BYK-410 |
| LOI <28% | Недастатковае FR у газавай фазе | Дадайце 2% чырвонага фосфару ў пакрыцці або 1% нана-BN |
VI. Паказчыкі праверкі
- UL94 V0: узоры таўшчынёй 3,2 мм, агульны час полымя <50 с (без узгарання бавоўны)
- LOI ≥30% (запас бяспекі)
- Рэшткі TGA >25% (800°C, N₂)
- Механічная ўраўнаважванне: трываласць на расцяжэнне >8 МПа, трываласць на зрух >6 МПа
Асноўныя высновы
- Дасягае класа V0, захоўваючы пры гэтым механічную цэласнасць.
- Рэкамендуецца правесці невялікія выпрабаванні (50 г) перад маштабаваннем.
- Для павышэння прадукцыйнасці можна дадаць 2–3% вытворных DOPO (напрыклад, фасфафенантрэну).
Гэтая формула забяспечвае адпаведнасць строгім стандартам вогнеахоўнасці, аптымізуючы пры гэтым тэхналагічнасць і эксплуатацыйныя характарыстыкі.
Час публікацыі: 1 ліпеня 2025 г.
