Технологія безгалогенового вогнезахисного складу та обробки епоксидної смоли
Клієнт шукає екологічно чистий, безгалогенний та без важких металів вогнезахисний матеріал, придатний для епоксидної смоли з ангідридною системою затвердіння, що вимагає відповідності стандарту UL94-V0. Затверджувач повинен бути високотемпературним епоксидним затверджувачем з Tg вище 125°C, що вимагає теплового затвердіння при 85–120°C та повільної реакції за кімнатної температури. Нижче наведено детальний склад, запропонований клієнтом.
I. Система вогнезахисних рецептур
1. Основна вогнезахисна система: синергія фосфору та азоту
Таблиця інформації про вогнестійкість
| Вогнестійкий | Механізм | Рекомендоване завантаження | Зауваження |
|---|---|---|---|
| Гіпофосфіт алюмінію | Вогнестійкість конденсованої фази, утворює шар вуглецю з фосфату алюмінію | 10–15% | Основний вогнезахисний матеріал, температура розкладання >300°C |
| Поліфосфат амонію (APP) | Спучується вогнестійка речовина, синергетично взаємодіє з гіпофосфітом алюмінію | 5–10% | Потрібен кислотостійкий APP |
| Ціанурат меламіну (MCA) | Джерело азоту, посилює синергію фосфору, пригнічує димлення | 3–5% | Зменшує протікання |
2. Допоміжні антипірени та синергісти
Таблиця інформації про допоміжні вогнезахисні речовини
| Вогнестійкий | Механізм | Рекомендоване завантаження | Зауваження |
|---|---|---|---|
| Борат цинку | Сприяє утворенню обвуглювання, пригнічує післясвічення | 2–5% | Надмірна кількість може уповільнити затвердіння |
| Дрібнодисперсний гідроксид алюмінію | Ендотермічне охолодження, димогасіння | 5–8% | Контрольне навантаження (щоб уникнути зниження Tg) |
3. Приклад рецептури (загальне завантаження: 20–30%)
Базова формула (відносно загального вмісту смоли)
| Компонент | Вміст (відносно смоли) |
|---|---|
| Гіпофосфіт алюмінію | 12% |
| ПРОГРАМА | 8% |
| МКА | 4% |
| Борат цинку | 3% |
| Гідроксид алюмінію | 5% |
| Загальне завантаження | 32% (регулюється до 25–30%) |
II. Ключові етапи обробки
1. Змішування та диспергування
А. Попередня обробка:
- Сушіть гіпофосфіт алюмінію, APP та MCA при температурі 80°C протягом 2 годин (запобігає поглинанню вологи).
- Обробіть неорганічні наповнювачі (гідроксид алюмінію, борат цинку) силановим сполучним агентом (наприклад, KH-550).
B. Послідовність змішування:
- Епоксидна смола + вогнезахисні речовини (60°C, перемішувати протягом 1 години)
- Додати ангідридний затверджувач (підтримувати температуру <80°C)
- Вакуумна дегазація (-0,095 МПа, 30 хв)
2. Процес затвердіння
Поетапне затвердіння (збалансовує вогнестійкість та високу температуру стиснення):
- 85°C / 2 год (повільне затвердіння, зменшує утворення бульбашок)
- 120°C / 2 год (забезпечує повну реакцію ангідриду)
- 150°C / 1 год (збільшує щільність зшивання, Tg >125°C)
3. Ключові нотатки
- Контроль в'язкості: Якщо в'язкість занадто висока, додайте 5% реактивного епоксидного розчинника (наприклад, AGE).
- Уповільнене затвердіння: Використовуйте метилгексагідрофталевий ангідрид (MeHHPA) або додайте 0,2% 2-етил-4-метилімідазолу (уповільнює реакцію за кімнатної температури).
III. Перевірка та коригування ефективності
1. Вогнестійкість:
- Випробування UL94 V0 (товщина 1,6 мм): Забезпечити час горіння <10 сек, без протікання.
- Якщо не вдається: Збільште вміст гіпофосфіту алюмінію (+3%) або APP (+2%).
2. Теплові характеристики:
- ДСК-тест на Tg: якщо Tg <125°C, відновіть гідроксид алюмінію (знижує Tg через ендотермічний ефект).
3. Механічні властивості:
- Якщо міцність на вигин падає, додайте 1–2% нанокремнезему для армування.
IV. Потенційні проблеми та їх вирішення
Таблиця проблем та рішень вогнезахисних матеріалів
| Проблема | Причина | Рішення |
|---|---|---|
| Неповне затвердіння | Поглинання вологи або вплив pH на вогнезахисні речовини | Попередньо висушіть шпаклівки, використовуйте кислотостійку APP |
| Поганий потік смоли | Надмірне завантаження наповнювача | Зменште вміст гідроксиду алюмінію до 3% або додайте розріджувач |
| Відмова UL94 | Недостатня синергія PN | Збільшення вмісту MCA (до 6%) або гіпофосфіту алюмінію (до 15%) |
V. Альтернативна формуляція (за потреби)
Замініть частину APP похідними від DOPO (наприклад, DOPO-HQ):
- 8% DOPO-HQ + 10% гіпофосфіту алюмінію зменшує загальне навантаження (~18%), зберігаючи при цьому продуктивність.
Це поєднання поєднує вогнестійкість, екологічну безпеку та стійкість до високих температур. Перед повномасштабним виробництвом рекомендуються невеликі випробування (500 г).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Час публікації: 25 липня 2025 р.
