Poliuretano AB klijų miltelių liepsną slopinančios formulės

Poliuretano AB klijų miltelių liepsną slopinančios formulės
Remiantis behalogenių antipireninių poliuretano AB klijų formulių poreikiu, kartu su tokių antipirenų kaip aliuminio hipofosfitas (AHP), aliuminio hidroksidas (ATH), cinko boratas ir melamino cianuratas (MCA) savybėmis ir sinergetiniu poveikiu, sukurtos šios trys maišymo schemos. Šios formulės yra be chloro ir orientuotos į antipirenų efektyvumo, fizinių savybių suderinamumo ir proceso įgyvendinamumo optimizavimą:

1. Didelio atsparumo liepsnai formulė (elektronikos prietaisų sandarinimui, akumuliatorių hermetizavimui, UL94 V-0 standartas)

Pagrindinis antipirenų derinys:

• Aliuminio hipofosfitas (AHP): 8–12 phr (kritulių problemoms spręsti rekomenduojamas vandeniu skiedžiamas poliuretano dengtas tipas)
• Aliuminio hidroksidas (ATH): 20–25 phr (submikroninės klasės, 0,2–1,0 μm, siekiant padidinti deguonies indeksą ir anglies tankumą)
• MCA: 5–8 phr (dujų fazės mechanizmas, sinerginis su AHP kondensuotoje fazėje)
• Cinko boratas: 3–5 phr (skatina keramikos anglies susidarymą ir slopina smilkimą)

Laukiamas našumas:

• Deguonies indeksas (LOI): ≥32 % (grynas PU ≈22 %);
• UL94 įvertinimas: V-0 (1,6 mm storis);
• Šilumos laidumas: 0,45–0,55 W/m·K (prisideda ATH ir cinko boratas);
• Klampumo kontrolė: 25 000–30 000 cP (reikalingas paviršiaus apdorojimas, siekiant išvengti nuosėdų).

Pagrindinis procesas:

• AHP turi būti iš anksto disperguotas poliolio komponente (A dalis), kad būtų išvengta per ankstyvos reakcijos su izocianatu (B dalis);
• ATH turėtų būti modifikuotas silano jungiamąja medžiaga (pvz., KH-550), kad būtų sustiprintas tarpfazinis sukibimas.

2. Pigi bendroji formulė (skirta konstrukcijų sandarinimui, baldų klijavimui, atitinka UL94 V-1 reikalavimus)

Pagrindinis antipirenų derinys:

• Aliuminio hidroksidas (ATH): 30–40 phr (standartinis mikronų kokybės, ekonomiškas, užpildo tipo antipirenas);
• Amonio polifosfatas (APP): 10–15 phr (kartu su MCA, kad susidarytų intumescencinė sistema, pakeičianti halogenintas medžiagas);
• MCA: 5–7 phr (santykis su APP 1:2–1:3, skatina putojimą ir deguonies izoliaciją);
• Cinko boratas: 5 phr (dūmų slopinimas, pagalbinis anglies susidarymas).

Laukiamas našumas:

• Tikslus rezultatas: ≥28 %;
• UL94 įvertinimas: V-1;
• Sąnaudų sumažinimas: ~30 % (palyginti su didelio atsparumo ugniai formule);
• Tempimo stiprumo išlaikymas: ≥80 % (APP reikalauja kapsulės, kad būtų išvengta hidrolizės).

Pagrindinis procesas:

• APP turi būti mikrokapsulėje (pvz., su melamino-formaldehido derva), kad būtų išvengta drėgmės absorbcijos ir burbuliukų susidarymo;
• Įpilkite 1–2 phr hidrofobinio dūminio silicio dioksido (pvz., „Aerosil R202“), kad nesusidarytų nuosėdos.

3. Mažo klampumo, lengvai apdorojama formulė (skirta tiksliam elektronikos klijavimui, kai reikalingas didelis takumas)

Pagrindinis antipirenų derinys:

• Aliuminio hipofosfitas (AHP): 5–8 phr (nanografinis, D50 ≤1 μm);
• Skystas organinio fosforo antipirenas (BDP alternatyva): 8–10 phr (pvz., behalogeniai fosforo pagrindu pagaminti DMMP dariniai, išlaikantys klampumą);
• Aliuminio hidroksidas (ATH): 15 phr (sferinis aliuminio oksido kompozitas, subalansuojantis šilumos laidumą);
• MCA: 3–5 pH.

Laukiamas našumas:

• Klampumo diapazonas: 10 000–15 000 cP (artimas skystoms antipireninėms sistemoms);
• Atsparumas liepsnai: UL94 V-0 (sustiprintas skystu fosforu);
• Šilumos laidumas: ≥0,6 W/m·K (sferinio aliuminio oksido dėka).

Pagrindinis procesas:

• AHP ir sferinis aliuminio oksidas turi būti sumaišyti ir disperguoti esant didelei šlyčiai (≥2000 aps./min.);
• Į B dalį įpilkite 4–6 phr molekulinio sieto sausiklio, kad išvengtumėte AHP drėgmės absorbcijos.

4. Sudėtiniai techniniai punktai ir alternatyvūs sprendimai

1. Sinergetiniai mechanizmai:

• AHP + MCA:AHP skatina dehidrataciją ir apanglėjimą, o MCA kaitinant išskiria azoto dujas, sudarydama korio pavidalo apanglėjimo sluoksnį.
• ATH + cinko boratas:ATH sugeria šilumą (1967 J/g), o cinko boratas sudaro borato stiklo sluoksnį, dengiantį paviršių.

2. Alternatyvūs antipirenai:

• Polifosfazeno dariniai:Didelio efektyvumo ir ekologiškas, naudojant šalutinius produktus – HCl;
• Epoksidinė silikoninė derva (ESR):Kartu su AHP jis sumažina bendrą apkrovą (18 % V-0 atveju) ir pagerina mechanines savybes.

3. Proceso rizikos kontrolė:

• Sedimentacija:Jei klampumas <10 000 cP, reikalingos nuosėdų susidarymą slopinančios medžiagos (pvz., poliurėja modifikuotos);
• Kietėjimo slopinimas:Venkite per didelio šarminių antipirenų (pvz., MCA) kiekio, kad išvengtumėte interferencijos su izocianatų reakcijomis.

5. Įgyvendinimo rekomendacijos

• Pradiniam optimizavimui pirmenybę teikite didelio atsparumo liepsnai formuluotės bandymams: padengto AHP + submikroninio ATH (vidutinis dalelių dydis 0,5 μm), kai AHP:ATH:MCA = 10:20:5.
• Pagrindiniai testai:
  → LOI (GB/T 2406.2) ir UL94 vertikalus degimas;
  → Sukibimo stipris po terminio ciklavimo (-30 ℃ ~ 100 ℃, 200 valandų);
  → Ugnį sulaikantys krituliai po pagreitinto senėjimo (60 ℃ / 7 d.).

Ugnį slopinančių medžiagų formuluotės lentelė