Proces rozpúšťania a disperzie pevných spomaľovačov horenia v polyuretánovom AB lepiacom systéme

Proces rozpúšťania a disperzie pevných spomaľovačov horenia v polyuretánovom AB lepiacom systéme

Pri rozpúšťaní/disperzii pevných spomaľovačov horenia, ako je hypofosforečnan hlinitý (AHP), hydroxid hlinitý (ATH), boritan zinočnatý a kyanurát melamínu (MCA), v polyuretánovom lepiacom systéme AB medzi kľúčové kroky patrí predúprava, postupná disperzia a prísna kontrola vlhkosti. Nižšie je uvedený podrobný postup (pre formulácie s vysokým stupňom spomaľovača horenia; iné formulácie je možné zodpovedajúcim spôsobom upraviť).

I. Základné princípy

1. „Rozpustenie“ je v podstate disperzia: Pevné spomaľovače horenia musia byť rovnomerne dispergované v polyole (zložka A), aby vytvorili stabilnú suspenziu.
2. Predúprava spomaľovačov horenia: Riešenie problémov absorpcie vlhkosti, aglomerácie a reaktivity s izokyanátmi.
3. Postupné pridávanie: Pridávajte materiály podľa hustoty a veľkosti častíc, aby ste predišli lokálnym vysokým koncentráciám.
4. Prísna kontrola vlhkosti: Voda spotrebúva izokyanát (-NCO) v zložke B, čo vedie k zlému vytvrdzovaniu.

II. Podrobný prevádzkový postup (na základe 100 dielov polyolu v zložke A)

Krok 1: Predúprava spomaľovačom horenia (24 hodín vopred)

• Hypofosfát hlinitý (AHP, 10 dielov):
  • Povrchová úprava silánovým kopulačným činidlom (KH-550) alebo titaničitanovým kopulačným činidlom (NDZ-201):
    • Zmiešajte 0,5 dielu spojovacieho činidla + 2 diely bezvodého etanolu, miešajte 10 minút kvôli hydrolýze.
    • Pridajte prášok AHP a miešajte pri vysokej rýchlosti (1000 ot./min.) počas 20 minút.
    • Sušte v rúre pri teplote 80 °C 2 hodiny a potom skladujte v uzavretej nádobe.
• Hydroxid hlinitý (ATH, 25 dielov):
  • Použite submikrónový, silánom modifikovaný ATH (napr. Wandu WD-WF-20). Ak nie je modifikovaný, zaobchádzajte podobne ako s AHP.
• MCA (6 dielov) a boritan zinočnatý (4 diely):
  • Sušte pri teplote 60 °C počas 4 hodín, aby sa odstránila vlhkosť, a potom preosejte cez sito s veľkosťou ôk 300 mesh.

Krok 2: Proces disperzie zložky A (polyolová strana)

1. Základné miešanie:
   • Do suchej nádoby pridajte 100 dielov polyolu (napr. polyéterpolyolu PPG).
   • Pridajte 0,3 dielu polyéterom modifikovaného polysiloxánového egalizačného prostriedku (napr. BYK-333).
2. Nízkorychlostná predbežná disperzia:
   • Pridávajte spomaľovače horenia v tomto poradí: ATH (25 dielov) → AHP (10 dielov) → boritan zinočnatý (4 diely) → MCA (6 dielov).
   • Miešajte pri 300 – 500 ot./min. počas 10 minút, kým nezostane žiadny suchý prášok.
3. Disperzia pri vysokom strihu:
   • Prepnite na vysokorýchlostný dispergátor (≥1500 ot./min.) na 30 minút.
   • Kontrolujte teplotu ≤50 °C (aby sa zabránilo oxidácii polyolov).
4. Brúsenie a zdokonaľovanie (dôležité!):
   • Nechajte prejsť trojvalcovým mlynom alebo košovým pieskovým mlynom 2-3 krát, kým jemnosť nedosiahne ≤30 μm (testované Hegmanovým meradlom).
5. Nastavenie viskozity a odpeňovanie:
   • Pridajte 0,5 dielu hydrofóbneho pyrogénneho oxidu kremičitého (Aerosil R202), aby ste zabránili usadzovaniu.
   • Pridajte 0,2 dielu silikónového odpeňovača (napr. Tego Airex 900).
   • Miešajte pri 200 ot./min. počas 15 minút pre odplynenie.

Krok 3: Ošetrenie zložkou B (izokyanátová strana)

• Pridajte 4 – 6 dielov molekulového sita (napr. Zeochem 3A) k zložke B (napr. MDI prepolymér) pre absorpciu vlhkosti.
• Ak používate tekuté fosforové spomaľovače horenia (voľba s nízkou viskozitou), primiešajte ich priamo do zložky B a miešajte 10 minút.

Krok 4: Miešanie a vytvrdzovanie komponentov AB

• Pomer miešania: Dodržujte pôvodný návrh lepidla AB (napr. A:B = 100:50).
• Proces miešania:
  • Použite dvojzložkový planetárny mixér alebo statickú miešaciu trubicu.
  • Miešajte 2-3 minúty, kým nevznikne jednotná zmes (bez ťahania).
• Podmienky vytvrdzovania:
  • Vytvrdzovanie pri izbovej teplote: 24 hodín (predĺžené o 30 % vďaka absorpcii tepla spomaľovačom horenia).
  • Zrýchlené vytvrdzovanie: 60 °C/2 hodiny (overte výsledky bez bublín).

III. Kľúčové body kontroly procesu

IV. Alternatívne disperzné metódy (bez mlecieho zariadenia)

1. Predúprava guľového mletia:
   • Zmiešajte spomaľovače horenia a polyol v pomere 1:1, mlynte v guľovom mlyne 4 hodiny (zirkónové guľôčky s priemerom 2 mm).
2. Metóda predzmesi:
   • Pripravte 50 % predzmes s retardérom horenia (polyol ako nosič) a pred použitím ju zrieďte.
3. Ultrazvuková disperzia:
   • Na vopred zmiešanú suspenziu aplikujte ultrazvuk (20 kHz, 500 W, 10 min) (vhodné pre malé dávky).

V. Odporúčania pre implementáciu

1. Najprv testovanie v malom meradle: Testujte so 100 g zložky A, so zameraním na stabilitu viskozity (zmena 24 hodín < 10 %) a rýchlosť vytvrdzovania.
2. Pravidlo postupnosti pridávania spomaľovača horenia:
   • „Najprv ťažké, potom ľahké; najprv jemné, potom hrubé“ → ATH (ťažké) → AHP (jemné) → boritan zinočnatý (stredné) → MCA (ľahké/hrubé).
3. Riešenie núdzových situácií:
   • Náhle zvýšenie viskozity: Pridajte 0,5 % propylénglykolmetyléteracetátu (PMA) na zriedenie.
   • Slabé vytvrdzovanie: Pridajte 5 % modifikovaného MDI (napr. Wanhua PM-200) do zložky B.