Etaloninė antipireninė termoreaktyviųjų akrilinių klijų formulė
Siekiant atitikti UL94 V0 antipirenų reikalavimus termoreaktingų akrilinių klijų savybėms, atsižvelgiant į esamų antipirenų savybes ir termoreaktingų sistemų ypatumus, siūloma tokia optimizuota formulė ir pagrindinė analizė:
I. Formulės kūrimo principai ir termoreaktyviosios sistemos reikalavimai
- Turi atitikti kietėjimo temperatūrą (paprastai 120–180 °C)
- Ugnį slopinančios medžiagos turi atlaikyti apdorojimą aukštoje temperatūroje (išvengiant skaidymosi gedimo)
- Užtikrinti dispersijos stabilumą didelio skersinių jungčių tankio sistemose
- Subalansuoti mechaninį stiprumą po kietėjimo ir atsparumo liepsnai efektyvumą
II. Sinergetinė antipireninė sistemos konstrukcija
Ugniai atsparios funkcijos ir suderinamumas su termoreaktyviosiomis medžiagomis
| Liepsną slopinantis | Pagrindinis vaidmuo | Termoreaktyviųjų medžiagų suderinamumas | Rekomenduojamas pakrovimas |
|---|---|---|---|
| Itin smulkus ATH | Pagrindinis FR: endoterminė dehidratacija, dujų fazės praskiedimas | Reikalingas paviršiaus modifikavimas (apsauga nuo aglomeracijos) | ≤35% (per didelis pakrovimas sumažina skersinį sujungimą) |
| Aliuminio hipofosfitas | Sinergiklis: anglies katalizatorius, radikalų gaudytojas (PO·) | Skilimo temperatūra >300°C, tinka kietėjimui | 8–12 % |
| Cinko boratas | Anglies stipriklis: Sudaro stiklinį barjerą, sumažina dūmų susidarymą | Sinergizuoja su ATH (Al-BO3 char) | 5–8 % |
| MCA (melamino cianuratas) | Dujinės fazės FR: išskiria NH₃, slopina degimą | Skilimo temperatūra 250–300 °C (kietėjimo temperatūra <250 °C) | 3–5 % |
III. Rekomenduojama formulė (masės %)
Komponentų apdorojimo gairės
| Komponentas | Santykis | Svarbios apdorojimo pastabos |
|---|---|---|
| Termoreaktyvi akrilinė derva | 45–50 % | Mažo klampumo tipas (pvz., epoksidinis akrilatas), skirtas dideliam užpildo kiekiui |
| Paviršiumi modifikuotas ATH (D50 <5µm) | 25–30 % | Iš anksto apdorota KH-550 silanu |
| Aliuminio hipofosfitas | 10–12 % | Iš anksto sumaišytas su ATH, įpilamas partijomis |
| Cinko boratas | 6–8 % | Pridėta su MCA; išvengti didelio šlyties degradacijos |
| MCA | 4–5 % | Vėlyvojo etapo mažo greičio maišymas (<250 °C) |
| Dispersantas (BYK-2152 + PE vaškas) | 1,5–2 % | Užtikrina vienodą užpildo dispersiją |
| Sujungimo medžiaga (KH-550) | 1% | Iš anksto apdorotas ATH/hipofosfitu |
| Kietinimo medžiaga (BPO) | 1–2 % | Žemos temperatūros aktyvatorius greitam kietėjimui |
| Nusėdimą stabdanti priemonė (Aerosil R202) | 0,5% | Tiksotropinė apsauga nuo nusėdimų |
IV. Svarbiausių procesų kontrolė
1. Dispersijos procesas
- Išankstinis apdorojimas: ATH ir hipofosfitas, mirkyti 5 % KH-550/etanolio tirpale (2 val., džiovinimas 80 °C temperatūroje)
- Maišymo seka:
- Derva + dispergentas → Maišymas mažu greičiu → Įpilkite modifikuoto ATH/hipofosfito → Dispersija dideliu greičiu (2500 aps./min., 20 min.) → Įpilkite cinko borato/MCA → Maišymas mažu greičiu (venkite MCA skaidymosi)
- Įranga: planetinis maišytuvas (vakuuminis degazavimas) arba trijų valcų malūnas (itin smulkiems milteliams)
2. Kietėjimo optimizavimas
- Laipsniškas kietėjimas: 80 °C/1 val. (prieš gelio sukibimą) → 140 °C/2 val. (po kietėjimo, vengti MCA irimo)
- Slėgio valdymas: 0,5–1 MPa, kad užpildas nenusėstų
3. Sinergetiniai mechanizmai
- ATH + hipofosfitas: Sudaro AlPO₄ sustiprintą anglies dioksidą, tuo pačiu metu šalindamas radikalus (PO·)
- Cinko boratas + MCA: dujų ir kietosios medžiagos dvigubas barjeras (NH₃ skiedimas + išlydytas stiklinis sluoksnis)
V. Našumo derinimo strategijos
Dažnos problemos ir sprendimai
| Problema | Pagrindinė priežastis | Sprendimas |
|---|---|---|
| Lašelinis uždegimas | Mažas lydalo klampumas | Padidinkite MCA iki 5 % + hipofosfito iki 12 % arba įpilkite 0,5 % PTFE mikromiltelių |
| Trapumas po kietėjimo | Per didelis ATH kiekis | Sumažinti ATH iki 25 % + 5 % nano-CaCO₃ (kietėjimas) |
| Sandėliavimo nusėdimas | Prasta tiksotropija | Padidinkite silicio dioksido kiekį iki 0,8 % arba pereikite prie BYK-410 |
| Ketinimų riba <28% | Nepakankamas dujų fazės FR | Įpilkite 2 % padengto raudonojo fosforo arba 1 % nano-BN |
VI. Patvirtinimo metrikos
- UL94 V0: 3,2 mm mėginiai, bendras liepsnos laikas <50 s (be medvilnės užsidegimo)
- LOI ≥30 % (saugos riba)
- TGA liekana >25 % (800°C, N2)
- Mechaninis balansas: tempiamasis stipris >8 MPa, šlyties stipris >6 MPa
Svarbiausios išvados
- Pasiekia V0 įvertinimą išlaikant mechaninį vientisumą.
- Prieš didinant svorį, rekomenduojami nedideli bandymai (50 g).
- Didesniam našumui pasiekti galima pridėti 2–3 % DOPO darinių (pvz., fosfafenantreno).
Ši formulė užtikrina griežtų antipireninių standartų laikymąsi, kartu optimizuojant apdorojimą ir galutinio naudojimo našumą.
Įrašo laikas: 2025 m. liepos 1 d.
