Szilárd égésgátlók oldódási és diszperziós folyamata poliuretán AB ragasztórendszerben

Szilárd égésgátlók oldódási és diszperziós folyamata poliuretán AB ragasztórendszerben

A szilárd égésgátlók, például az alumínium-hipofoszfit (AHP), az alumínium-hidroxid (ATH), a cink-borát és a melamin-cianurát (MCA) poliuretán AB ragasztórendszerben történő oldásához/diszpergálásához a legfontosabb lépések az előkezelés, a fokozatos diszpergálás és a szigorú nedvességtartalom-szabályozás. Az alábbiakban a részletes folyamatot ismertetjük (a nagy égésgátló hatású készítmények esetében; más készítmények ennek megfelelően módosíthatók).

I. Alapelvek

1. Az „oldódás” lényegében diszperziót jelent: a szilárd égésgátlókat egyenletesen kell eloszlatni a poliolban (A-komponens), hogy stabil szuszpenziót képezzenek.
2. Lánggátlók előkezelése: A nedvességfelvétel, az agglomeráció és az izocianátokkal való reakcióképesség problémáinak kezelése.
3. Fokozatos adagolás: Az anyagokat sűrűség és részecskeméret sorrendjében adjuk hozzá, hogy elkerüljük a lokálisan magas koncentrációkat.
4. Szigorú nedvességszabályozás: A víz elnyeli a B-komponens izocianátját (-NCO), ami gyenge kikeményedést eredményez.

II. Részletes működési eljárás (100 rész poliol A-komponens alapján)

1. lépés: Lángálló előkezelés (24 órával korábban)

• Alumínium-hipofoszfit (AHP, 10 rész):
  • Felületbevonat szilán kapcsolószerrel (KH-550) vagy titanát kapcsolószerrel (NDZ-201):
    • Keverjünk össze 0,5 rész kapcsolószert és 2 rész vízmentes etanolt, majd keverjük 10 percig a hidrolízis érdekében.
    • Adjuk hozzá az AHP port, és keverjük nagy sebességgel (1000 fordulat/perc) 20 percig.
    • Szárítsd 80°C-os sütőben 2 órán át, majd lezárt edényben tárold.
• Alumínium-hidroxid (ATH, 25 rész):
  • Használjon szubmikron méretű, szilánnal módosított ATH-t (pl. Wandu WD-WF-20). Ha módosítatlan, az AHP-hez hasonlóan kezelje.
• MCA (6 rész) és cink-borát (4 rész):
  • Szárítsuk 60°C-on 4 órán át a nedvesség eltávolítása érdekében, majd szitáljuk át egy 300-as mesh-es szitán.

2. lépés: A-komponens (poliol oldal) diszperziós folyamat

1. Alapkeverés:
   • Adjon 100 rész poliolt (pl. poliéter-poliol PPG) egy száraz edénybe.
   • Adjon hozzá 0,3 rész poliéterrel módosított polisziloxán kiegyenlítő szert (pl. BYK-333).
2. Alacsony sebességű elődiszperzió:
   • Az égésgátlókat a következő sorrendben adjuk hozzá: ATH (25 rész) → AHP (10 rész) → cink-borát (4 rész) → MCA (6 rész).
   • Keverjük 300-500 fordulat/perc sebességgel 10 percig, amíg már nem marad száraz por.
3. Nagy nyíróerejű diszperzió:
   • Váltson nagy sebességű diszpergálóra (≥1500 fordulat/perc) 30 percre.
   • Szabályozott hőmérséklet ≤50°C (a poliol oxidációjának megakadályozása érdekében).
4. Csiszolás és finomítás (Kulcsfontosságú!):
   • 2-3 alkalommal átengedjük egy háromgörgős malmon vagy kosaras homokmalomon, amíg a finomság ≤30 μm nem lesz (Hegman-féle mérőeszközzel mérve).
5. Viszkozitás-beállítás és habzásmentesítés:
   • Adjunk hozzá 0,5 rész hidrofób füstölt szilícium-dioxidot (Aerosil R202) a leülepedés megakadályozása érdekében.
   • Adjon hozzá 0,2 rész szilikon habzásgátlót (pl. Tego Airex 900).
   • Gázmentesítés céljából keverjük 200 fordulat/perc sebességgel 15 percig.

3. lépés: B-komponens (izocianát oldal) kezelése

• Adjunk 4-6 rész molekulaszűrőt (pl. Zeochem 3A) a B-komponenshez (pl. MDI prepolimer) a nedvesség elnyelése érdekében.
• Folyékony foszfor tartalmú égésgátlók (alacsony viszkozitású opció) használata esetén közvetlenül a B-komponenshez keverje, és keverje 10 percig.

4. lépés: AB komponens keverése és kikeményítése

• Keverési arány: Kövesse az eredeti AB ragasztóterv előírásait (pl. A:B = 100:50).
• Keverési folyamat:
  • Használjon kétkomponensű bolygóműves keverőt vagy statikus keverőcsövet.
  • Keverjük 2-3 percig, amíg egynemű nem lesz (ne szálasodjon).
• Szárítási feltételek:
  • Szobahőmérsékleten történő kikeményedés: 24 óra (a lángálló hőelnyelése miatt 30%-kal meghosszabbodik).
  • Gyorsított kötés: 60°C/2 óra (buborékmentes eredményekre érvényes).

III. Főbb folyamatirányítási pontok

IV. Alternatív diszperziós módszerek (őrlőberendezés nélkül)

1. Golyósmalom előkezelés:
   • Keverje össze a lángálló anyagokat és a poliolt 1:1 arányban, golyósmalomban 4 órán át (2 mm-es cirkónium golyók).
2. Masterbatch módszer:
   • Készítsen 50%-os égésgátló mesterkeveréket (poliol vivőanyagként), majd felhasználás előtt hígítsa fel.
3. Ultrahangos diszperzió:
   • Ultrahangos kezelést (20 kHz, 500 W, 10 perc) alkalmazzon az előkevert szuszpenzióra (kis tételekhez alkalmas).

V. Végrehajtási ajánlások

1. Először kisléptékű tesztelés: 100 g A-komponenssel teszteljük, a viszkozitás stabilitására (24 órás változás <10%) és a kötési sebességre összpontosítva.
2. Lángálló addíciós sorrend szabálya:
   • „Először nehéz, aztán könnyű; először finom, aztán durva” → ATH (nehéz) → AHP (finom) → cink-borát (közepes) → MCA (könnyű/durva).
3. Vészhelyzeti hibaelhárítás:
   • Hirtelen viszkozitásnövekedés: Hígításhoz adjon hozzá 0,5% propilénglikol-metil-éter-acetátot (PMA).
   • Gyenge kikeményedés: Adjunk 5% módosított MDI-t (pl. Wanhua PM-200) a B-komponenshez.