Поліуретанові клейові порошки AB, вогнестійкі склади

Поліуретанові клейові порошки AB, вогнестійкі склади
Виходячи з попиту на безгалогенні вогнезахисні рецептури для поліуретанових клеїв AB, у поєднанні з характеристиками та синергетичними ефектами вогнезахисних речовин, таких як гіпофосфіт алюмінію (AHP), гідроксид алюмінію (ATH), борат цинку та ціанурат меламіну (MCA), розроблено наступні три схеми компаундування. Ці рецептури не містять хлору та зосереджені на оптимізації ефективності вогнезахисних речовин, сумісності фізичних характеристик та доцільності процесу:

1. Формула з високою вогнестійкістю (для електронної герметизації, герметизації акумуляторів, цільовий стандарт UL94 V-0)

Комбінація вогнезахисних матеріалів Core:

• Гіпофосфіт алюмінію (AHP): 8-12 phr (рекомендується водорозчинний тип з поліуретановим покриттям для вирішення проблем з опадами)
• Гідроксид алюмінію (ATH): 20-25 мас.ч. (субмікронний клас, 0,2-1,0 мкм, для покращення кисневого індексу та компактності обвуглення)
• MCA: 5-8 phr (газофазний механізм, синергетичний з AHP у конденсованій фазі)
• Борат цинку: 3-5 мас.ч. (сприяє утворенню керамічного вугілля та запобігає тлінню)

Очікувана продуктивність:

• Кисневий індекс (LOI): ≥32% (чистий PU ≈22%);
• Клас UL94: V-0 (товщина 1,6 мм);
• Теплопровідність: 0,45-0,55 Вт/м·K (за рахунок ATH та борату цинку);
• Контроль в'язкості: 25 000-30 000 сП (потрібна обробка поверхні для запобігання седиментації).

Ключовий процес:

• AHP має бути попередньо диспергований у поліольному компоненті (частина А), щоб уникнути передчасної реакції з ізоціанатом (частина Б);
• ATH слід модифікувати силановим сполучним агентом (наприклад, KH-550) для посилення міжфазного зв'язку.

2. Низька вартість загальної формули (для герметизації конструкцій, склеювання меблів, відповідає стандарту UL94 V-1)

Комбінація вогнезахисних матеріалів Core:

• Гідроксид алюмінію (ATH): 30-40 phr (стандартний мікронний клас, економічно ефективний, вогнезахисний наповнювач);
• Поліфосфат амонію (APP): 10-15 мас.ч. (у поєднанні з MCA для утворення інтумесцентної системи, замінюючи галогеновані агенти);
• MCA: 5-7 phr (співвідношення до APP 1:2~1:3, сприяє піноутворенню та виділенню кисню);
• Борат цинку: 5 мас.ч. (придушення диму, допоміжне утворення обвуглення).

Очікувана продуктивність:

• LOI: ≥28%;
• Класифікація UL94: V-1;
• Зниження вартості: ~30% (порівняно з високо вогнестійкою формулою);
• Збереження міцності на розрив: ≥80% (APP вимагає інкапсуляції для запобігання гідролізу).

Ключовий процес:

• APP має бути мікрокапсульованим (наприклад, меламінформальдегідною смолою), щоб уникнути поглинання вологи та утворення бульбашок;
• Додайте 1-2 мас.ч. гідрофобного пірогенного діоксиду кремнію (наприклад, Aerosil R202) для запобігання утворенню осадів.

3. Низьков'язка формула, що легко оброблюється (для прецизійного склеювання електроніки, що вимагає високої текучості)

Комбінація вогнезахисних матеріалів Core:

• Гіпофосфіт алюмінію (AHP): 5-8 phr (нанорозмірний, D50 ≤1 мкм);
• Рідкий органічний фосфорний антипірен (альтернатива BDP): 8-10 мас.ч. (наприклад, похідні DMMP на основі фосфору без галогенів, що підтримують в'язкість);
• Гідроксид алюмінію (ATH): 15 phr (сферичний композит на основі оксиду алюмінію, збалансована теплопровідність);
• МКА: 3-5 шт.

Очікувана продуктивність:

• Діапазон в'язкості: 10 000-15 000 сП (близько до рідких вогнезахисних систем);
• Вогнестійкість: UL94 V-0 (посилена рідким фосфором);
• Теплопровідність: ≥0,6 Вт/м·K (за рахунок сферичного оксиду алюмінію).

Ключовий процес:

• AHP та сферичний оксид алюмінію необхідно змішувати та диспергувати при високих зусиллях зсуву (≥2000 об/хв);
• Додайте до частини B молекулярний ситовий осушувач з концентрацією 4-6 частин на 100 мас.ч., щоб запобігти поглинанню вологи AHP.

4. Технічні моменти та альтернативні рішення, пов'язані з комплексуванням складових

1. Синергетичні механізми:

• АХП + МКА:AHP сприяє дегідратації та обвуглюванню, тоді як MCA виділяє газоподібний азот при нагріванні, утворюючи шар обвуглювання, схожий на стільники.
• ATH + Борат цинку:АТГ поглинає тепло (1967 Дж/г), а борат цинку утворює шар боратного скла, що покриває поверхню.

2. Альтернативні вогнезахисні речовини:

• Похідні поліфосфазену:Високоефективний та екологічний, з утилізацією побічного продукту HCl;
• Епоксидно-силіконова смола (ESR):У поєднанні з AHP це зменшує загальне навантаження (на 18% для V-0) та покращує механічні властивості.

3. Контроль ризиків процесу:

• Седиментація:Антиосаджувальні агенти (наприклад, модифіковані полісечовиною) необхідні, якщо в'язкість <10 000 сП;
• Інгібування затвердіння:Уникайте надмірного використання лужних антипіренів (наприклад, MCA), щоб запобігти перешкоджанню реакціям ізоціанатів.

5. Рекомендації щодо впровадження

• Для початкової оптимізації пріоритетно протестувати формулу з високим рівнем вогнестійкості: покритий AHP + субмікронний ATH (середній розмір частинок 0,5 мкм) у співвідношенні AHP:ATH:MCA = 10:20:5.
• Ключові тести:
  → Вертикальне горіння згідно з LOI (GB/T 2406.2) та UL94;
  → Міцність зчеплення після термоциклування (-30℃~100℃, 200 годин);
  → Вогнестійке осадження після прискореного старіння (60℃/7d).

Таблиця рецептур вогнезахисних речовин