Referencia lángálló készítmény hőre keményedő akril ragasztóhoz
A hőre keményedő akril ragasztók UL94 V0 lángállósági követelményeinek teljesítéséhez, figyelembe véve a meglévő lángálló anyagok jellemzőit és a hőre keményedő rendszerek sajátosságait, a következő optimalizált összetételt és főbb elemzést javasoljuk:
I. Formulatervezési alapelvek és hőre keményedő rendszerkövetelmények
- Meg kell egyeznie a kikeményedési hőmérséklettel (jellemzően 120–180°C)
- A lángálló anyagoknak ellenállniuk kell a magas hőmérsékletű feldolgozásnak (el kell kerülni a bomlási meghibásodást)
- Biztosítsa a diszperzió stabilitását nagy térhálósodási sűrűségű rendszerekben
- Egyensúlyozza ki a kikeményedés utáni mechanikai szilárdságot és a lángállósági hatékonyságot
II. Szinergikus égésgátló rendszertervezés
Lángálló funkciók és hőre keményedő kompatibilitás
| Lángálló | Elsődleges szerep | Hőre keményedő kompatibilitás | Ajánlott betöltés |
|---|---|---|---|
| Ultrafinom ATH | Fő FR: Endoterm dehidratáció, gázfázisú hígítás | Felületmódosítást igényel (agglomerációgátló) | ≤35% (a túlzott terhelés csökkenti a térhálósodást) |
| Alumínium-hipofoszfit | Szinergista: Szén katalizátor, gyökfogó (PO·) | Bomlási hőmérséklet >300°C, kikeményedéshez alkalmas | 8–12% |
| Cink-borát | Szénképződést fokozó: Üvegszerű védőréteget képez, csökkenti a füstöt | Szinergikus hatású az ATH-val (Al-BO3 szén) | 5–8% |
| MCA (melamin-cianurát) | Gázfázisú FR: NH₃-t szabadít fel, gátolja az égést | Bomlási hőmérséklet: 250–300 °C (száradási hőmérséklet: <250 °C) | 3–5% |
III. Ajánlott összetétel (tömegszázalék)
Komponensfeldolgozási irányelvek
| Összetevő | Hányados | Főbb feldolgozási megjegyzések |
|---|---|---|
| Hőre keményedő akrilgyanta | 45–50% | Alacsony viszkozitású típus (pl. epoxi-akrilát) nagy töltőanyag-tartalomhoz |
| Felületmódosított ATH (D50 <5µm) | 25–30% | KH-550 szilánnal előkezelve |
| Alumínium-hipofoszfit | 10–12% | ATH-val előkeverve, részletekben adagolva |
| Cink-borát | 6–8% | MCA-val hozzáadva; elkerülhető a nagy nyíróerejű degradáció |
| MCA | 4–5% | Késői fázisú, alacsony sebességű keverés (<250°C) |
| Diszpergálószer (BYK-2152 + PE viasz) | 1,5–2% | Biztosítja a töltőanyag egyenletes eloszlását |
| Kapcsolóanyag (KH-550) | 1% | ATH/hipofoszfittal előkezelt |
| Keményítő (BPO) | 1–2% | Alacsony hőmérsékletű aktivátor a gyors kötésért |
| Lerakódásgátló (Aerosil R202) | 0,5% | Tixotróp ülepedésgátló |
IV. Kritikus folyamatszabályozások
1. Diszperziós folyamat
- Előkezelés: ATH és hipofoszfit 5%-os KH-550/etanol oldatban áztatva (2 óra, 80°C-os szárítás)
- Keverési sorrend:
- Gyanta + diszpergálószer → Alacsony sebességű keverés → Módosított ATH/hipofoszfit hozzáadása → Nagy sebességű diszpergálás (2500 ford/perc, 20 perc) → Cink-borát/MCA hozzáadása → Alacsony sebességű keverés (az MCA lebomlásának elkerülése érdekében)
- Berendezés: Bolygóműves keverő (vákuumos gáztalanítás) vagy háromgörgős malom (ultrafinom porokhoz)
2. Kikeményedés optimalizálása
- Lépcsős kikeményedés: 80°C/1 óra (gél előtti) → 140°C/2 óra (utókeményedés, kerülje az MCA bomlását)
- Nyomásszabályozás: 0,5–1 MPa a töltőanyag leülepedésének megakadályozására
3. Szinergikus mechanizmusok
- ATH + Hipofoszfit: AlPO₄-erősítésű szenet képez, miközben gyököket (PO·) köt meg
- Cink-borát + MCA: Gáz-szilárd kettős gát (NH₃ hígítás + olvadt üvegréteg)
V. Teljesítményhangolási stratégiák
Gyakori problémák és megoldások
| Probléma | Kiváltó ok | Megoldás |
|---|---|---|
| Csöpögő gyújtás | Alacsony olvadási viszkozitás | Növelje az MCA-t 5%-ra + a hipofoszfitot 12%-ra, vagy adjon hozzá 0,5% PTFE mikroport |
| Kikeményedés utáni ridegség | Túlzott ATH-terhelés | ATH csökkentése 25%-ra + 5% nano-CaCO₃ (keményítés) |
| Tárolási ülepítés | Gyenge tixotrópia | Növelje a szilícium-dioxid mennyiségét 0,8%-ra, vagy váltson BYK-410-re |
| LOI <28% | Elégtelen gázfázisú FR | Adjon hozzá 2% bevonatos vörös foszfort vagy 1% nano-BN-t |
VI. Validációs metrikák
- UL94 V0: 3,2 mm-es minták, teljes lángidő <50 s (nincs pamutgyulladás)
- LOI ≥30% (biztonsági tartalék)
- TGA-maradék >25% (800 °C, N2)
- Mechanikai egyensúly: Szakítószilárdság >8 MPa, nyírószilárdság >6 MPa
Főbb tanulságok
- Eléri a V0 besorolást a mechanikai integritás megőrzése mellett.
- A méretezés előtt kis léptékű (50 g) próbák ajánlottak.
- Nagyobb teljesítmény érdekében: 2–3% DOPO-származék (pl. foszfafenantrén) adható hozzá.
Ez a készítmény biztosítja a szigorú égésgátló szabványoknak való megfelelést, miközben optimalizálja a feldolgozhatóságot és a végfelhasználási teljesítményt.
Közzététel ideje: 2025. július 1.
