Lämpökovettuvan akryyliliiman palonestoainekoostumus
Lämpökovettuvien akryyliliimojen UL94 V0 -palonsuoja-aineiden vaatimusten täyttämiseksi, ottaen huomioon olemassa olevien palonsuoja-aineiden ominaisuudet ja lämpökovettuvien järjestelmien erityispiirteet, ehdotetaan seuraavaa optimoitua koostumusta ja keskeistä analyysiä:
I. Formulaatiosuunnittelun periaatteet ja lämpökovettuvien järjestelmien vaatimukset
- Kovettumislämpötilan on oltava sama (yleensä 120–180 °C)
- Palonsuoja-aineiden on kestettävä korkean lämpötilan käsittelyä (vältetään hajoamisvauriot)
- Varmista dispersion stabiilius korkean silloittumistiheyden järjestelmissä
- Tasapainota jälkikovettumisen mekaaninen lujuus ja palonestokyky
II. Synergistinen palonestojärjestelmän suunnittelu
Palonsuoja-aineet ja yhteensopivuus lämpökovettuvien materiaalien kanssa
| Palonsuoja-aine | Ensisijainen rooli | Kertamuovien yhteensopivuus | Suositeltu lastaus |
|---|---|---|---|
| Erittäin hieno ATH | Pääasiallinen FR: Endoterminen dehydraatio, kaasufaasin laimennus | Vaatii pinnanmuokkausta (kasaantumisenesto) | ≤35 % (liiallinen kuormitus vähentää silloittumista) |
| Alumiinihypofosfiitti | Synergisti: Hiilidioksidikatalyytti, radikaalien sieppari (PO·) | Hajoamislämpötila >300°C, soveltuu kovetukseen | 8–12 % |
| Sinkkiboraatti | Hiilenvahvenne: Muodostaa lasimaisen esteen, vähentää savua | Synergiassa ATH:n (Al-BO3-hiili) kanssa | 5–8 % |
| MCA (melamiinisyanuraatti) | Kaasufaasissa oleva FR: Vapauttaa NH₃:ta, estää palamista | Hajoamislämpötila 250–300 °C (kovetuslämpötila <250 °C) | 3–5 % |
III. Suositeltu koostumus (painoprosentti)
Komponenttien käsittelyohjeet
| Komponentti | Suhde | Keskeiset käsittelyhuomautukset |
|---|---|---|
| Lämpökovettuva akryylihartsi | 45–50 % | Matalaviskositeettinen tyyppi (esim. epoksiakrylaatti) suurelle täyteainepitoisuudelle |
| Pintakäsitelty ATH (D50 <5µm) | 25–30 % | Esikäsitelty KH-550-silaanilla |
| Alumiinihypofosfiitti | 10–12 % | Esisekoitettu ATH:n kanssa, lisätty erissä |
| Sinkkiboraatti | 6–8 % | Lisätty MCA:lla; välttää voimakasta leikkaushajoamista |
| MCA | 4–5 % | Myöhäisen vaiheen hidas sekoitus (<250 °C) |
| Dispergointiaine (BYK-2152 + PE-vaha) | 1,5–2 % | Varmistaa täyteaineen tasaisen leviämisen |
| Kytkentäaine (KH-550) | 1% | Esikäsitelty ATH/hypofosfiitilla |
| Kovete (BPO) | 1–2 % | Matalalämpötilainen aktivaattori nopeaan kovettumiseen |
| Painumisenestoaine (Aerosil R202) | 0,5 % | Tiksotrooppinen sedimentaationestoaine |
IV. Kriittiset prosessien valvonnat
1. Dispersioprosessi
- Esikäsittely: ATH ja hypofosfiitti liotettuna 5 % KH-550/etanoliliuokseen (2 h, 80 °C kuivaus)
- Sekoitusjärjestys:
- Hartsi + dispergointiaine → Hidas sekoitusnopeus → Lisää modifioitu ATH/hypofosfiitti → Nopea dispersio (2500 rpm, 20 min) → Lisää sinkkiboraatti/MCA → Hidas sekoitusnopeus (välttää MCA:n hajoamisen)
- Laitteet: Planeettasekoitin (tyhjiökaasunpoisto) tai kolmivalssimylly (ultrahienoille jauheille)
2. Kovettumisen optimointi
- Vaiheittainen kovetus: 80 °C/1 h (esikovetus) → 140 °C/2 h (jälkikovetus, vältä MCA:n hajoamista)
- Paineensäätö: 0,5–1 MPa täyteaineen laskeutumisen estämiseksi
3. Synergistiset mekanismit
- ATH + hypofosfiitti: Muodostaa AlPO₄-vahvisteista hiiltä samalla sitoen radikaaleja (PO·)
- Sinkkiboraatti + MCA: Kaasu-kiinteä kaksoiseste (NH₃-laimennus + sula lasimainen kerros)
V. Suorituskyvyn viritysstrategiat
Yleisiä ongelmia ja ratkaisuja
| Antaa | Perimmäinen syy | Ratkaisu |
|---|---|---|
| Tiputtava sytytys | Alhainen sulaviskositeetti | Lisää MCA:ta 5 %:iin + hypofosfiittia 12 %:iin tai lisää 0,5 % PTFE-mikrojauhetta |
| Kovettumisen jälkeinen hauraus | Liiallinen ATH-kuormitus | Vähennä ATH:ta 25 %:iin + 5 % nano-CaCO₃:a (sitkeys) |
| Varastointisedimentti | Huono tiksotropia | Lisää piidioksidia 0,8 prosenttiin tai vaihda BYK-410:een |
| LOI <28% | Riittämätön kaasufaasin FR | Lisää 2 % päällystettyä punaista fosforia tai 1 % nano-BN:ää |
VI. Validointimittarit
- UL94 V0: 3,2 mm:n näytteet, kokonaisliekin aika <50 s (ei puuvillan sytytystä)
- LOI ≥30 % (turvamarginaali)
- TGA-jäännös > 25 % (800 °C, N2)
- Mekaaninen tasapaino: Vetolujuus >8 MPa, leikkauslujuus >6 MPa
Keskeiset tiedot
- Saavuttaa V0-luokituksen säilyttäen samalla mekaanisen eheyden.
- Pieniä kokeita (50 g) suositellaan ennen skaalausta.
- Paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi: voidaan lisätä 2–3 % DOPO-johdannaisia (esim. fosfafenantreenia).
Tämä koostumus varmistaa tiukkojen palonestoainestandardien noudattamisen samalla optimoiden prosessoitavuuden ja loppukäytön suorituskyvyn.
Julkaisun aika: 01.07.2025
