Technológia bezhalogénovej retardéry horenia a spracovania epoxidovej živice
Zákazník hľadá ekologický, bezhalogénový a bez ťažkých kovov šetrný spomaľovač horenia vhodný pre epoxidové živice s anhydridovým vytvrdzovacím systémom, ktorý vyžaduje zhodu s normou UL94-V0. Vytvrdzovacie činidlo musí byť vysokoteplotné epoxidové vytvrdzovacie činidlo s teplotou sklzu nad 125 °C, ktoré vyžaduje tepelné vytvrdzovanie pri teplote 85 – 120 °C a pomalú reakciu pri izbovej teplote. Nižšie je uvedené podrobné zloženie podľa požiadaviek zákazníka.
I. Systém na výrobu spomaľovačov horenia
1. Systém spomaľovača horenia jadra: Synergia fosforu a dusíka
Tabuľka s informáciami o spomaľovačoch horenia
| Spomaľovač horenia | Mechanizmus | Odporúčané nakladanie | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Hypofosfan hlinitý | Spomaľovač horenia v kondenzovanej fáze, tvorí vrstvu uhlíka z fosfátu hlinitého | 10 – 15 % | Primárny spomaľovač horenia, teplota rozkladu >300 °C |
| Polyfosforečnan amónny (APP) | Intumescentná spomaľovacia schopnosť horenia, synergicky pôsobí s fosfornanom hlinitým | 5 – 10 % | Vyžaduje sa APP odolný voči kyselinám |
| Kyanurát melamínu (MCA) | Zdroj dusíka, zvyšuje synergiu fosforu, potláča dymenie | 3–5 % | Znižuje kvapkanie |
2. Pomocné spomaľovače horenia a synergické látky
Tabuľka s informáciami o pomocných spomaľovačoch horenia
| Spomaľovač horenia | Mechanizmus | Odporúčané nakladanie | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Boritan zinočnatý | Podporuje tvorbu zuhoľnatenia, potláča dosvit | 2–5 % | Nadmerné množstvo môže spomaliť vytvrdzovanie |
| Jemný hydroxid hlinitý | Endotermické chladenie, potlačenie dymu | 5 – 8 % | Kontrolné zaťaženie (aby sa predišlo zníženiu Tg) |
3. Príklad zloženia (celkové množstvo: 20 – 30 %)
Základné zloženie (v pomere k celkovému obsahu živice)
| Komponent | Obsah (v pomere k živici) |
|---|---|
| Hypofosfan hlinitý | 12 % |
| APLIKÁCIA | 8% |
| MCA | 4% |
| Boritan zinočnatý | 3% |
| Hydroxid hlinitý | 5% |
| Celkové načítanie | 32 % (nastaviteľné na 25 – 30 %) |
II. Kľúčové kroky spracovania
1. Miešanie a disperzia
A. Predúprava:
- Fosfornan hlinitý, APP a MCA sušte pri teplote 80 °C počas 2 hodín (zabraňuje absorpcii vlhkosti).
- Anorganické plnivá (hydroxid hlinitý, boritan zinočnatý) ošetrite silánovým kopulačným činidlom (napr. KH-550).
B. Postupnosť miešania:
- Epoxidová živica + spomaľovače horenia (60 °C, miešať 1 hodinu)
- Pridajte anhydridové tvrdidlo (udržujte teplotu <80 °C)
- Vákuové odplynenie (-0,095 MPa, 30 min)
2. Proces vytvrdzovania
Postupné vytvrdzovanie (vyvažuje stabilitu spomaľovača horenia a vysokú teplotu tepla):
- 85 °C / 2 h (pomalé začatie tuhnutia, znižuje tvorbu bublín)
- 120 °C / 2 h (zabezpečuje úplnú anhydridovú reakciu)
- 150 °C / 1 h (zvyšuje hustotu zosieťovania, Tg > 125 °C)
3. Kľúčové poznámky
- Kontrola viskozity: Ak je viskozita príliš vysoká, pridajte 5 % reaktívneho epoxidového riedidla (napr. AGE).
- Oneskorené vytvrdzovanie: Použite anhydrid kyseliny metylhexahydroftalovej (MeHHPA) alebo pridajte 0,2 % 2-etyl-4-metylimidazolu (spomaľuje reakciu pri izbovej teplote).
III. Overenie a úprava výkonu
1. Odolnosť voči horeniu:
- Test UL94 V0 (hrúbka 1,6 mm): Zabezpečte čas horenia <10 sekúnd, bez kvapkania.
- Ak zlyhá: Zvýšte hladinu fosfornanu hlinitého (+3 %) alebo APP (+2 %).
2. Tepelný výkon:
- DSC test na Tg: Ak je Tg < 125 °C, redukujte hydroxid hlinitý (znižuje Tg v dôsledku endotermického efektu).
3. Mechanické vlastnosti:
- Ak klesne pevnosť v ohybe, pridajte 1 – 2 % nano-oxidu kremičitého na spevnenie.
IV. Potenciálne problémy a riešenia
Tabuľka problémov a riešení spomaľovačov horenia
| Problém | Príčina | Riešenie |
|---|---|---|
| Neúplné vytvrdnutie | Absorpcia vlhkosti alebo rušenie pH v dôsledku spomaľovačov horenia | Predsušte tmely, použite kyselinovzdorný APP |
| Slabý tok živice | Nadmerné množstvo plniva | Znížte obsah hydroxidu hlinitého na 3 % alebo pridajte riedidlo |
| Zlyhanie UL94 | Nedostatočná synergia PN | Zvýšte MCA (na 6 %) alebo hypofosfan hlinitý (na 15 %) |
V. Alternatívna formulácia (ak je potrebná)
Nahraďte časť APP derivátmi DOPO (napr. DOPO-HQ):
- 8 % DOPO-HQ + 10 % hypofosfit hlinitý znižuje celkové zaťaženie (~18 %) pri zachovaní výkonu.
Táto kombinácia vyvažuje odolnosť voči horeniu, environmentálnu bezpečnosť a odolnosť voči vysokým teplotám. Pred plnohodnotnou výrobou sa odporúčajú malé skúšky (500 g).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Čas uverejnenia: 25. júla 2025
