Novinky - Referenčná zmes spomaľovačov horenia pre termosetové akrylové lepidlo

Referenčné zloženie spomaľovača horenia pre termosetické akrylové lepidlo

Na splnenie požiadaviek normy UL94 V0 na spomaľovanie horenia pre termosetické akrylátové lepidlá, berúc do úvahy vlastnosti existujúcich spomaľovačov horenia a špecifiká termosetických systémov, sa navrhuje nasledujúca optimalizovaná receptúra a kľúčová analýza:

I. Zásady návrhu receptúry a požiadavky na termosetický systém

Musí zodpovedať teplote vytvrdzovania (zvyčajne 120 – 180 °C)
Spomaľovače horenia musia odolávať spracovaniu pri vysokých teplotách (zabrániť rozkladu)
Zabezpečenie stability disperzie v systémoch s vysokou hustotou zosieťovania
Vyvážte mechanickú pevnosť po vytvrdnutí a účinnosť spomaľovania horenia

II. Synergický návrh systému spomaľovača horenia

Funkcie spomaľujúce horenie a kompatibilita s termosetmi

Spomaľovač horenia	Hlavná úloha	Kompatibilita s termosetmi	Odporúčané nakladanie
Ultrajemný ATH	Hlavná FR: Endotermická dehydratácia, riedenie v plynnej fáze	Vyžaduje úpravu povrchu (proti aglomerácii)	≤35 % (nadmerné zaťaženie znižuje zosieťovanie)
Hypofosfan hlinitý	Synergista: Katalyzátor uhlíka, lapač radikálov (PO·)	Teplota rozkladu >300 °C, vhodné na vytvrdzovanie	8 – 12 %
Boritan zinočnatý	Zvýrazňovač uhlíka: Vytvára sklovitú bariéru, redukuje dym	Synergicky pôsobí s ATH (Al-BO char)	5 – 8 %
MCA (kyanurát melamínu)	Plynná fáza FR: Uvoľňuje NH₃, inhibuje horenie	Teplota rozkladu 250–300 °C (teplota vytvrdzovania <250 °C)	3–5 %

III. Odporúčané zloženie (hmotnostné %)

Pokyny na spracovanie komponentov

Komponent	Pomer	Kľúčové poznámky k spracovaniu
Termosetová akrylová živica	45 – 50 %	Nízkoviskozný typ (napr. epoxidový akrylát) pre vysoké množstvo plniva
Povrchovo modifikovaný ATH (D50 <5µm)	25 – 30 %	Predbežne upravené silánom KH-550
Hypofosfan hlinitý	10 – 12 %	Vopred zmiešané s ATH, pridávané v dávkach
Boritan zinočnatý	6 – 8 %	Pridané s MCA; zabránenie degradácie pri vysokom strihovom namáhaní
MCA	4–5 %	Nízkorychlostné miešanie v neskoršom štádiu (<250 °C)
Dispergátor (BYK-2152 + PE vosk)	1,5 – 2 %	Zaisťuje rovnomerné rozptýlenie plniva
Spojovacie činidlo (KH-550)	1%	Predliečený ATH/hypofosfitom
Tvrdidlo (BPO)	1 – 2 %	Nízkoteplotný aktivátor pre rýchle vytvrdzovanie
Protiusadzovací prostriedok (Aerosil R202)	0,5 %	Tixotropný antisedimentačný prostriedok

IV. Kontroly kritických procesov

1. Disperzný proces

Predúprava: ATH a hypofosfit namočené v 5 % roztoku KH-550/etanol (2 hodiny, sušenie pri 80 °C)
Postupnosť miešania:
- Živica + dispergačné činidlo → Nízkootáčkové miešanie → Pridanie modifikovaného ATH/hypofosfitu → Vysokorýchlostná disperzia (2500 ot./min., 20 min.) → Pridanie boritanu zinočnatého/MCA → Nízkootáčkové miešanie (zabránenie degradácii MCA)
Vybavenie: Planétový mixér (vákuové odplyňovanie) alebo trojvalcový mlyn (pre ultrajemné prášky)

2. Optimalizácia vytvrdzovania

Postupné vytvrdzovanie: 80 °C/1 h (pred gélovaním) → 140 °C/2 h (po vytvrdnutí, zabráňte rozkladu MCA)
Regulácia tlaku: 0,5–1 MPa, aby sa zabránilo usadzovaniu plniva

3. Synergické mechanizmy

ATH + Hypofosfit: Tvorí uhlík zosilnený AlPO₄ a zároveň viaže radikály (PO·)
Boritan zinočnatý + MCA: Dvojitá bariéra plyn-pevná látka (riedenie NH₃ + roztavená sklovita vrstva)

V. Stratégie ladenia výkonu

Bežné problémy a riešenia

Problém	Hlavná príčina	Riešenie
Kvapkajúce zapaľovanie	Nízka viskozita taveniny	Zvýšte MCA na 5 % + hypofosfan na 12 % alebo pridajte 0,5 % mikroprášku PTFE
Krehkosť po vytvrdnutí	Nadmerné zaťaženie ATH	Znížte ATH na 25 % + 5 % nano-CaCO₃ (spevnenie)
Uskladňovacia sedimentácia	Slabá tixotropia	Zvýšte obsah oxidu kremičitého na 0,8 % alebo prejdite na BYK-410
LOI <28 %	Nedostatočná FR v plynnej fáze	Pridajte 2 % potiahnutého červeného fosforu alebo 1 % nano-BN

VI. Validačné metriky

UL94 V0: vzorky s hrúbkou 3,2 mm, celkový čas plameňa <50 s (bez zapálenia bavlny)
LOI ≥30 % (bezpečnostná rezerva)
zvyšok TGA > 25 % (800 °C, N2)
Mechanická rovnováha: Pevnosť v ťahu > 8 MPa, pevnosť v šmyku > 6 MPa