Poliuretanski AB ljepljivi prah usporivači plamena

Poliuretanski AB ljepljivi prah usporivači plamena
Na temelju potražnje za formulacijama usporivača gorenja bez halogena za poliuretanska AB ljepila, u kombinaciji s karakteristikama i sinergijskim učincima usporivača gorenja kao što su aluminijev hipofosfit (AHP), aluminijev hidroksid (ATH), cinkov borat i melamin cijanurat (MCA), osmišljene su sljedeće tri sheme miješanja. Ove formulacije ne sadrže klor i usmjerene su na optimizaciju učinkovitosti usporivača gorenja, kompatibilnost fizičkih performansi i izvedivost procesa:

1. Formulacija visoke otpornosti na plamen (za elektroničko zalijevanje, kapsuliranje baterija, cilj UL94 V-0)

Kombinacija usporivača plamena jezgre:

• Aluminijev hipofosfit (AHP): 8-12 phr (preporučuje se vrsta s poliuretanskim premazom na bazi vode za rješavanje problema s oborinama)
• Aluminijev hidroksid (ATH): 20-25 phr (submikronske kvalitete, 0,2-1,0 μm, za poboljšanje indeksa kisika i kompaktnosti ugljena)
• MCA: 5-8 phr (mehanizam plinske faze, sinergistički s AHP u kondenziranoj fazi)
• Cinkov borat: 3-5 phr (potiče stvaranje keramičkog ugljena i sprječava tinjanje)

Očekivane performanse:

• Indeks kisika (LOI): ≥32% (čisti PU ≈22%);
• UL94 ocjena: V-0 (debljina 1,6 mm);
• Toplinska vodljivost: 0,45-0,55 W/m·K (doprinos ATH i cinkovog borata);
• Kontrola viskoznosti: 25.000-30.000 cP (potrebna je površinska obrada kako bi se spriječilo taloženje).

Ključni proces:

• AHP se mora prethodno dispergirati u poliolnoj komponenti (dio A) kako bi se izbjegla prerana reakcija s izocijanatom (dio B);
• ATH treba modificirati silanskim sredstvom za spajanje (npr. KH-550) kako bi se poboljšalo međupovršinsko vezanje.

2. Jeftina opća formulacija (za brtvljenje konstrukcija, lijepljenje namještaja, cilj UL94 V-1)

Kombinacija usporivača plamena jezgre:

• Aluminijev hidroksid (ATH): 30-40 phr (standardni mikronski, isplativ, usporivač gorenja s punilom);
• Amonijev polifosfat (APP): 10-15 phr (u kombinaciji s MCA za intumescentni sustav, zamjenjuje halogenirane agense);
• MCA: 5-7 phr (omjer prema APP-u 1:2~1:3, potiče pjenjenje i izolaciju kisika);
• Cinkov borat: 5 phr (suzbijanje dima, pomoćno stvaranje ugljena).

Očekivane performanse:

• LOI: ≥28%;
• UL94 ocjena: V-1;
• Smanjenje troškova: ~30% (u usporedbi s formulacijom s visokom otpornošću na plamen);
• Zadržavanje vlačne čvrstoće: ≥80% (APP zahtijeva enkapsulaciju kako bi se spriječila hidroliza).

Ključni proces:

• APP mora biti mikrokapsuliran (npr. melamin-formaldehidno smolom) kako bi se izbjegla apsorpcija vlage i stvaranje mjehurića;
• Dodajte 1-2 phr hidrofobnog pirogenog silicijevog dioksida (npr. Aerosil R202) kako biste spriječili taloženje.

3. Formulacija niske viskoznosti za jednostavan proces (za precizno lijepljenje elektronike, koja zahtijeva visoku protočnost)

Kombinacija usporivača plamena jezgre:

• Aluminijev hipofosfit (AHP): 5-8 phr (nano veličine, D50 ≤1 μm);
• Tekući organski fosforni usporivač gorenja (BDP alternativa): 8-10 phr (npr. derivati ​​DMMP-a na bazi halogena bez fosfora, održavanje viskoznosti);
• Aluminijev hidroksid (ATH): 15 phr (sferni kompozit aluminijevog oksida, uravnotežena toplinska vodljivost);
• MCA: 3-5 komada

Očekivane performanse:

• Raspon viskoznosti: 10.000-15.000 cP (blizu tekućih sustava usporivača gorenja);
• Usporavanje plamena: UL94 V-0 (poboljšano tekućim fosforom);
• Toplinska vodljivost: ≥0,6 W/m·K (doprinos sfernog aluminijevog oksida).

Ključni proces:

• AHP i sferični aluminijev oksid moraju se miješati i dispergirati pod visokim smicanjem (≥2000 okretaja u minuti);
• Dodajte molekularno sito za sušenje od 4-6 phr u dio B kako biste spriječili apsorpciju vlage od AHP-a.

4. Složene tehničke točke i alternativna rješenja

1. Sinergijski mehanizmi:

• AHP + MCA:AHP potiče dehidraciju i ugljenisanje, dok MCA oslobađa dušik prilikom zagrijavanja, formirajući sloj ugljena nalik saću.
• ATH + cinkov borat:ATH apsorbira toplinu (1967 J/g), a cinkov borat tvori sloj boratnog stakla koji prekriva površinu.

2. Alternativni usporivači gorenja:

• Derivati ​​polifosfena:Visokoučinkovit i ekološki prihvatljiv, s korištenjem nusprodukta HCl;
• Epoksidna silikonska smola (ESR):U kombinaciji s AHP-om smanjuje ukupno opterećenje (18% za V-0) i poboljšava mehanička svojstva.

3. Kontrola rizika procesa:

• Sedimentacija:Sredstva protiv taloženja (npr. modificirani tipovi poliureom) potrebna su ako je viskoznost <10 000 cP;
• Inhibicija stvrdnjavanja:Izbjegavajte prekomjernu upotrebu alkalnih usporivača gorenja (npr. MCA) kako biste spriječili interferenciju s reakcijama izocijanata.

5. Preporuke za provedbu

• Za početnu optimizaciju dajte prioritet testiranju formulacije s visokom otpornošću na plamen: obloženi AHP + submikronski ATH (prosječna veličina čestica 0,5 μm) pri AHP:ATH:MCA = 10:20:5.
• Ključni testovi:
  → LOI (GB/T 2406.2) i UL94 vertikalno gorenje;
  → Čvrstoća veze nakon termičkog cikliranja (-30℃~100℃, 200 sati);
  → Taloženje usporivača plamena nakon ubrzanog starenja (60℃/7d).

Tablica formulacija usporivača plamena