Halogeeniton palonestoaine epoksihartsille ja sen valmistustekniikka
Asiakas etsii ympäristöystävällistä, halogeenitonta ja raskasmetallitonta palonestoainetta, joka sopii epoksihartsille anhydridikovetusjärjestelmällä ja edellyttää UL94-V0-yhteensopivuutta. Kovettimen on oltava korkean lämpötilan epoksikovete, jonka Tg on yli 125 °C, ja joka vaatii lämpökovettumisen 85–120 °C:ssa ja hitaan reaktion huoneenlämmössä. Alla on asiakkaan pyytämä yksityiskohtainen koostumus.
I. Palonsuoja-aineiden valmistusjärjestelmä
1. Ydinpalonsuoja-ainejärjestelmä: fosfori-typpi-synergia
Palonsuoja-aineiden tietotaulukko
| Palonsuoja-aine | Mekanismi | Suositeltu lastaus | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Alumiinihypofosfiitti | Tiivistetty faasi liekinsuojaus, muodostaa alumiinifosfaattihiilikerroksen | 10–15 % | Ensisijainen palonestoaine, hajoamislämpötila >300 °C |
| Ammoniumpolyfosfaatti (APP) | Palostuva palonestoaine, toimii synergistisesti alumiinihypofosfiitin kanssa | 5–10 % | Haponkestävä sovellus vaaditaan |
| Melamiinisyanuraatti (MCA) | Typpilähde, parantaa fosforisynergiaa, vähentää savua | 3–5 % | Vähentää tippumista |
2. Apupalonsuoja-aineet ja tehosteaineet
Lisäpalonsuoja-aineiden tietotaulukko
| Palonsuoja-aine | Mekanismi | Suositeltu lastaus | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Sinkkiboraatti | Edistää hiiltymistä, estää jälkihehkumista | 2–5 % | Liian suuret määrät voivat hidastaa kovettumista |
| Hieno alumiinihydroksidi | Endoterminen jäähdytys, savunpoisto | 5–8 % | Kontrolloi kuormitusta (Tg:n laskun välttämiseksi) |
3. Esimerkkiformulaatio (kokonaispitoisuus: 20–30 %)
Peruskoostumus (suhteessa hartsin kokonaispitoisuuteen)
| Komponentti | Sisältö (suhteessa hartsiin) |
|---|---|
| Alumiinihypofosfiitti | 12 % |
| SOVELLUS | 8% |
| MCA | 4% |
| Sinkkiboraatti | 3% |
| Alumiinihydroksidi | 5% |
| Kokonaiskuormitus | 32 % (säädettävissä 25–30 %) |
II. Keskeiset käsittelyvaiheet
1. Sekoittaminen ja dispersio
A. Esikäsittely:
- Kuivaa alumiinihypofosfiittia, APP:tä ja MCA:ta 80 °C:ssa 2 tuntia (estää kosteuden imeytymisen).
- Käsittele epäorgaanisia täyteaineita (alumiinihydroksidi, sinkkiboraatti) silaanikytkentäaineella (esim. KH-550).
B. Sekoitusjärjestys:
- Epoksihartsi + Palonsuoja-aineet (60 °C, sekoita 1 tunti)
- Lisää anhydridikovettajaa (pidä lämpötila alle 80 °C:ssa)
- Tyhjiökaasunpoisto (-0,095 MPa, 30 min)
2. Kovetusprosessi
Porrastettu kovettuminen (tasapainottaa palonestoaineen stabiilisuuden ja korkean Tg:n):
- 85 °C / 2 h (hidas käynnistys, vähentää kuplia)
- 120 °C / 2 h (varmistaa täydellisen anhydridireaktion)
- 150 °C / 1 h (lisää silloittumistiheyttä, Tg > 125 °C)
3. Keskeiset huomiot
- Viskositeetin säätö: Jos viskositeetti on liian korkea, lisää 5 % reaktiivista epoksilaimenninta (esim. AGE).
- Hidastettu kovettuminen: Käytä metyyliheksahydroftaalihappoanhydridiä (MeHHPA) tai lisää 0,2 % 2-etyyli-4-metyyli-imidatsolia (hidastaa reaktiota huoneenlämmössä).
III. Suorituskyvyn tarkastus ja säätö
1. Palonsuojaus:
- UL94 V0 -testi (paksuus 1,6 mm): Varmista, että palamisaika on <10 sekuntia, eikä valu.
- Jos epäonnistuu: Lisää alumiinihypofosfiittia (+3 %) tai applikaattoria (+2 %).
2. Lämpöominaisuudet:
- DSC-testi Tg:lle: Jos Tg <125 °C, pelkistä alumiinihydroksidi (alentaa Tg:tä endotermisen vaikutuksen vuoksi).
3. Mekaaniset ominaisuudet:
- Jos taivutuslujuus laskee, lisää 1–2 % nanopiidioksidia raudoitukseen.
IV. Mahdolliset ongelmat ja ratkaisut
Palonsuoja-aineiden ongelmat ja ratkaisut -taulukko
| Antaa | Aiheuttaa | Ratkaisu |
|---|---|---|
| Epätäydellinen kovettuminen | Palonsuoja-aineiden aiheuttama kosteuden imeytyminen tai pH-arvon häiriö | Esikuivaa täyteaineet, käytä haponkestävää APP-lakkaa |
| Huono hartsin virtaus | Liiallinen täyteaineen kuormitus | Vähennä alumiinihydroksidia 3%:iin tai lisää laimennusainetta |
| UL94-vika | Riittämätön PN-synergia | Lisää MCA:ta (6 prosenttiin) tai alumiinihypofosfiittia (15 prosenttiin) |
V. Vaihtoehtoinen formulaatio (tarvittaessa)
Korvaa osa APP:stä DOPO-johdannaisilla (esim. DOPO-HQ):
- 8 % DOPO-HQ + 10 % alumiinihypofosfiittia vähentää kokonaiskuormitusta (~18 %) säilyttäen samalla suorituskyvyn.
Tämä yhdistelmä tasapainottaa palonestokyvyn, ympäristöturvallisuuden ja korkeiden lämpötilojen suorituskyvyn. Pienimuotoisia kokeita (500 g) suositellaan ennen täysimittaista tuotantoa.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Julkaisuaika: 25.7.2025
