Процес розчинення та диспергування твердих вогнезахисних речовин у поліуретановій клейовій системі AB

Процес розчинення та диспергування твердих вогнезахисних речовин у поліуретановій клейовій системі AB

Для розчинення/диспергування твердих вогнезахисних речовин, таких як гіпофосфіт алюмінію (AHP), гідроксид алюмінію (ATH), борат цинку та ціанурат меламіну (MCA), у поліуретановій клейовій системі AB, ключові етапи включають попередню обробку, поетапне диспергування та суворий контроль вологості. Нижче наведено детальний процес (для рецептур з високим вмістом вогнезахисних речовин; інші рецептури можна відповідно скоригувати).

I. Основні принципи

1. «Розчинення» – це, по суті, дисперсія: тверді вогнезахисні речовини повинні бути рівномірно дисперговані в поліолі (компонент А) для утворення стабільної суспензії.
2. Попередня обробка вогнезахисних речовин: вирішення проблем поглинання вологи, агломерації та реакційної здатності з ізоціанатами.
3. Поетапне додавання: додавайте матеріали в порядку щільності та розміру частинок, щоб уникнути локалізованих високих концентрацій.
4. Суворий контроль вологості: вода поглинає ізоціанат (-NCO) у компоненті B, що призводить до поганого затвердіння.

II. Детальна процедура роботи (на основі 100 частин поліолу в компоненті А)

Крок 1: Попередня обробка вогнезахисним засобом (за 24 години)

• Гіпофосфіт алюмінію (AHP, 10 частин):
  • Поверхневе покриття силановим сполучним агентом (KH-550) або титанатним сполучним агентом (NDZ-201):
    • Змішайте 0,5 частини сполучного агента + 2 частини безводного етанолу, перемішуйте протягом 10 хвилин для гідролізу.
    • Додайте порошок AHP та перемішуйте на високій швидкості (1000 об/хв) протягом 20 хвилин.
    • Сушіть у духовці при температурі 80°C протягом 2 годин, потім зберігайте в герметичній упаковці.
• Гідроксид алюмінію (ATH, 25 частин):
  • Використовуйте субмікронний, модифікований силаном ATH (наприклад, Wandu WD-WF-20). Якщо не модифікований, обробляйте аналогічно до AHP.
• MCA (6 частин) та борат цинку (4 частини):
  • Сушіть при температурі 60°C протягом 4 годин, щоб видалити вологу, потім просійте через сито з отворами 300 меш.

Крок 2: Процес диспергування компонента А (поліольна сторона)

1. Змішування основи:
   • Додайте 100 частин поліолу (наприклад, поліефірполіолу PPG) у сухий контейнер.
   • Додайте 0,3 частини полісилоксанового вирівнювача, модифікованого поліефірами (наприклад, BYK-333).
2. Низькошвидкісне попереднє розсіювання:
   • Додайте антипірени в такому порядку: ATH (25 частин) → AHP (10 частин) → борат цинку (4 частини) → MCA (6 частин).
   • Перемішуйте зі швидкістю 300-500 об/хв протягом 10 хвилин, поки не залишиться сухого порошку.
3. Дисперсія при високому зсуві:
   • Переключіться на високошвидкісний диспергатор (≥1500 об/хв) на 30 хвилин.
   • Контрольна температура ≤50°C (для запобігання окисленню поліолів).
4. Шліфування та вдосконалення (критично важливо!):
   • Пропустити через тривалковий млин або кошиковий піскомлин 2-3 рази до отримання тонкості помелу ≤30 мкм (вимірюється калібром Хегмана).
5. Регулювання в'язкості та піногасіння:
   • Додайте 0,5 частини гідрофобного пірогенного кремнезему (Aerosil R202), щоб запобігти осадженню.
   • Додайте 0,2 частини силіконового піногасника (наприклад, Tego Airex 900).
   • Перемішуйте зі швидкістю 200 об/хв протягом 15 хвилин для дегазації.

Крок 3: Обробка компонентом B (ізоціанатною стороною)

• Додайте 4-6 частин молекулярного сита (наприклад, Zeochem 3A) до компонента B (наприклад, преполімеру MDI) для поглинання вологи.
• Якщо використовуються рідкі фосфорні вогнезахисні речовини (низьков'язкий варіант), додайте їх безпосередньо до компонента B та перемішуйте протягом 10 хвилин.

Крок 4: Змішування та затвердіння компонентів AB

• Співвідношення змішування: Дотримуйтесь оригінальної схеми клею AB (наприклад, A:B = 100:50).
• Процес змішування:
  • Використовуйте двокомпонентний планетарний змішувач або статичну змішувальну трубку.
  • Змішуйте 2-3 хвилини до однорідної маси (без розтягування).
• Умови затвердіння:
  • Затвердіння за кімнатної температури: 24 години (час подовжується на 30% завдяки поглинанню тепла вогнезахисним матеріалом).
  • Прискорене затвердіння: 60°C/2 години (перевірити на наявність бульбашок).

III. Ключові точки контролю процесу

IV. Альтернативні методи диспергування (без подрібнювального обладнання)

1. Попередня обробка кульовим млином:
   • Змішайте вогнезахисні речовини та поліол у співвідношенні 1:1, подрібнюйте у кульовому млині протягом 4 годин (кульки з диоксиду цирконію, розміром 2 мм).
2. Метод маткової суміші:
   • Приготуйте 50% вогнезахисну маточну суміш (поліол як носій), потім розведіть її перед використанням.
3. Ультразвукова дисперсія:
   • Застосуйте ультразвукову обробку (20 кГц, 500 Вт, 10 хв) до попередньо змішаної суспензії (підходить для невеликих партій).

V. Рекомендації щодо впровадження

1. Спочатку проведіть випробування в невеликому масштабі: випробувайте зі 100 г компонента А, зосереджуючись на стабільності в'язкості (зміна за 24 години <10%) та швидкості затвердіння.
2. Правило послідовності додавання вогнезахисної речовини:
   • «Спочатку важкий, потім легкий; спочатку дрібний, потім грубий» → ATH (важкий) → AHP (дрібний) → борат цинку (середній) → MCA (легкий/грубий).
3. Екстрене усунення несправностей:
   • Раптове збільшення в'язкості: Додайте 0,5% пропіленглікольметилефірацетату (PMA) для розведення.
   • Погане затвердіння: додайте 5% модифікованого MDI (наприклад, Wanhua PM-200) до компонента B.