Halogenų neturinčios antipireninės epoksidinės dervos formulavimo ir apdorojimo technologija
Klientas ieško aplinkai nekenksmingo, be halogenų ir sunkiųjų metalų antipireno, tinkamo epoksidinei dervai su anhidridiniu kietėjimo sistema, kuriam keliami UL94-V0 reikalavimai. Kietiklis turi būti aukštos temperatūros epoksidinis kietiklis, kurio Tg yra aukštesnė nei 125 °C, reikalaujantis terminio kietėjimo 85–120 °C temperatūroje ir lėtos reakcijos kambario temperatūroje. Žemiau pateikiama išsami kliento pageidaujama formulė.
I. Ugnį slopinančių medžiagų formulavimo sistema
1. Pagrindinė liepsną slopinanti sistema: fosforo ir azoto sinergija
Informacijos lentelė apie liepsną
| Liepsną slopinantis | Mechanizmas | Rekomenduojamas pakrovimas | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Aliuminio hipofosfitas | Kondensuotos fazės antipirenas, sudaro aliuminio fosfato anglies sluoksnį | 10–15 % | Pirminis antipirenas, skilimo temperatūra >300°C |
| Amonio polifosfatas (APP) | Išbrinkstantis atsparumas liepsnai, sinergiškai veikia su aliuminio hipofosfitu | 5–10 % | Reikalingas rūgštims atsparus APP |
| Melamino cianuratas (MCA) | Azoto šaltinis, sustiprina fosforo sinergiją, slopina dūmus | 3–5 % | Sumažina lašėjimą |
2. Pagalbiniai antipirenai ir sinergikliai
Pagalbinių antipirenų informacijos lentelė
| Liepsną slopinantis | Mechanizmas | Rekomenduojamas pakrovimas | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Cinko boratas | Skatina anglies susidarymą, slopina pošvytį | 2–5 % | Per didelis kiekis gali sulėtinti džiūvimą |
| Smulkus aliuminio hidroksidas | Endoterminis aušinimas, dūmų slopinimas | 5–8 % | Kontroliuoti apkrovą (siekiant išvengti Tg sumažėjimo) |
3. Pavyzdinė formulė (bendras užpildo kiekis: 20–30 %)
Bazinė formulė (palyginti su bendru dervos kiekiu)
| Komponentas | Turinys (palyginti su derva) |
|---|---|
| Aliuminio hipofosfitas | 12% |
| Programėlė | 8% |
| MCA | 4% |
| Cinko boratas | 3% |
| Aliuminio hidroksidas | 5% |
| Bendras pakrovimas | 32 % (galima reguliuoti iki 25–30 %) |
II. Pagrindiniai apdorojimo etapai
1. Maišymas ir dispersija
A. Išankstinis apdorojimas:
- Džiovinkite aliuminio hipofosfitą, APP ir MCA 80 °C temperatūroje 2 valandas (apsaugo nuo drėgmės įsigėrimo).
- Neorganinius užpildus (aliuminio hidroksidą, cinko boratą) apdorokite silano rišamąja medžiaga (pvz., KH-550).
B. Maišymo seka:
- Epoksidinė derva + antipirenai (60 °C, maišykite 1 val.)
- Įpilkite anhidrido kietiklio (laikykite temperatūrą <80 °C)
- Vakuuminis degazavimas (-0,095 MPa, 30 min.)
2. Kietėjimo procesas
Laipsniškas kietėjimas (subalansuoja antipireninį stabilumą ir aukštą Tg):
- 85 °C / 2 val. (lėta inicijavimas, sumažina burbuliukų susidarymą)
- 120 °C / 2 val. (užtikrina visišką anhidrido reakciją)
- 150 °C / 1 val. (padidina skersinių jungčių tankį, Tg > 125 °C)
3. Pagrindinės pastabos
- Klampumo kontrolė: jei klampumas per didelis, įpilkite 5 % reaktyvaus epoksidinio skiediklio (pvz., AGE).
- Uždelstas kietėjimas: naudokite metilheksahidroftalio rūgšties anhidridą (MeHHPA) arba įpilkite 0,2 % 2-etil-4-metilimidazolo (sulėtina reakciją kambario temperatūroje).
III. Veikimo patikrinimas ir koregavimas
1. Atsparumas liepsnai:
- UL94 V0 bandymas (1,6 mm storis): Užtikrinkite degimo laiką <10 sek., be lašėjimo.
- Jei nepavyksta: padidinkite aliuminio hipofosfito (+3 %) arba APP (+2 %) kiekį.
2. Šiluminės savybės:
- DSC Tg testas: jei Tg <125 °C, redukuokite aliuminio hidroksidą (mažina Tg dėl endoterminio poveikio).
3. Mechaninės savybės:
- Jei lenkimo stipris sumažėja, įpilkite 1–2 % nano-silicio dioksido armavimui.
IV. Galimos problemos ir sprendimai
Liepsną slopinančių medžiagų problemų ir sprendimų lentelė
| Problema | Priežastis | Sprendimas |
|---|---|---|
| Nepilnas kietėjimas | Drėgmės absorbcija arba pH trukdžiai dėl antipirenų | Iš anksto išdžiovinkite glaistus, naudokite rūgštims atsparų APP. |
| Prastas dervos tekėjimas | Per didelis užpildo kiekis | Sumažinkite aliuminio hidroksido kiekį iki 3 % arba įpilkite skiediklio. |
| UL94 gedimas | Nepakankama PN sinergija | Padidinkite MCA (iki 6 %) arba aliuminio hipofosfito (iki 15 %) kiekį |
V. Alternatyvi formuluotė (jei reikia)
Pakeisti dalį APP DOPO dariniais (pvz., DOPO-HQ):
- 8 % DOPO-HQ + 10 % aliuminio hipofosfito sumažina bendrą apkrovą (~18 %), išlaikant našumą.
Šis derinys suderina atsparumą liepsnai, aplinkos saugumą ir atsparumą aukštai temperatūrai. Prieš pradedant masinę gamybą, rekomenduojami nedideli bandymai (500 g).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Įrašo laikas: 2025 m. liepos 25 d.
