Процес на разтваряне и диспергиране на твърди забавители на горенето в полиуретанова AB лепилна система

Процес на разтваряне и диспергиране на твърди забавители на горенето в полиуретанова AB лепилна система

За разтваряне/диспергиране на твърди забавители на горенето, като алуминиев хипофосфит (AHP), алуминиев хидроксид (ATH), цинков борат и меламин цианурат (MCA) в полиуретанова AB лепилна система, ключовите стъпки включват предварителна обработка, поетапно диспергиране и строг контрол на влагата. По-долу е описан подробният процес (за формулировки с високо съдържание на забавители на горенето; други формулировки могат да бъдат коригирани съответно).

I. Основни принципи

1. „Разтварянето“ е по същество дисперсия: Твърдите забавители на горенето трябва да бъдат равномерно диспергирани в полиола (компонент А), за да образуват стабилна суспензия.
2. Предварителна обработка на забавители на горенето: Разглеждане на проблеми с абсорбцията на влага, агломерацията и реактивността с изоцианати.
3. Поетапно добавяне: Добавяйте материалите по ред на плътност и размер на частиците, за да избегнете локализирани високи концентрации.
4. Строг контрол на влажността: Водата изразходва изоцианата (-NCO) в B-компонента, което води до лошо втвърдяване.

II. Подробна оперативна процедура (на базата на 100 части полиол в компонент А)

Стъпка 1: Предварителна обработка със забавител на горенето (24 часа предварително)

• Алуминиев хипофосфит (AHP, 10 части):
  • Повърхностно покритие със силанов свързващ агент (KH-550) или титанатен свързващ агент (NDZ-201):
    • Смесват се 0,5 части свързващ агент + 2 части безводен етанол, разбъркват се 10 минути за хидролиза.
    • Добавете AHP прах и разбърквайте на висока скорост (1000 оборота в минута) в продължение на 20 минути.
    • Сушете във фурна на 80°C за 2 часа, след което съхранявайте затворено.
• Алуминиев хидроксид (ATH, 25 части):
  • Използвайте субмикронно разреден, модифициран със силанов разтвор на антитерокрил (напр. Wandu WD-WF-20). Ако не е модифициран, третирайте подобно на AHP.
• MCA (6 части) и цинков борат (4 части):
  • Сушете при 60°C в продължение на 4 часа, за да се отстрани влагата, след което пресейте през сито с размер на отворите 300.

Стъпка 2: Процес на диспергиране на А-компонент (полиолна страна)

1. Основно смесване:
   • Добавете 100 части полиол (напр. полиетер полиол PPG) в сух контейнер.
   • Добавете 0,3 части полиетер-модифициран полисилоксанов изравняващ агент (напр. BYK-333).
2. Предварително разпръскване при ниска скорост:
   • Добавете забавителите на горенето в следния ред: ATH (25 части) → AHP (10 части) → цинков борат (4 части) → MCA (6 части).
   • Разбърквайте при 300-500 оборота в минута в продължение на 10 минути, докато не остане сух прах.
3. Дисперсия при високо срязване:
   • Преминете към високоскоростен диспергатор (≥1500 rpm) за 30 минути.
   • Контролна температура ≤50°C (за предотвратяване на окисляването на полиола).
4. Смилане и усъвършенстване (от решаващо значение!):
   • Прекарайте през тривалцова мелница или кошнична пясъчна мелница 2-3 пъти, докато фиността на фракцията достигне ≤30μm (тествана чрез измервателен уред на Хегман).
5. Регулиране на вискозитета и обезпеняване:
   • Добавете 0,5 части хидрофобен пирогенен силициев диоксид (Aerosil R202), за да предотвратите утаяване.
   • Добавете 0,2 части силиконов пеногасител (напр. Tego Airex 900).
   • Разбърквайте при 200 оборота в минута в продължение на 15 минути за дегазиране.

Стъпка 3: Третиране с B-компонент (изоцианатна страна)

• Добавете 4-6 части молекулно сито (напр. Zeochem 3A) към B-компонент (напр. MDI преполимер) за абсорбиране на влага.
• Ако използвате течни фосфорни забавители на горенето (опция с нисък вискозитет), смесете директно с компонент B и разбъркайте в продължение на 10 минути.

Стъпка 4: Смесване и втвърдяване на AB компонента

• Съотношение на смесване: Следвайте оригиналния дизайн на лепилото AB (напр. A:B = 100:50).
• Процес на смесване:
  • Използвайте двукомпонентен планетарен миксер или статична смесителна тръба.
  • Разбъркайте за 2-3 минути до получаване на хомогенна смес (без да се образуват нишки).
• Условия за втвърдяване:
  • Втвърдяване при стайна температура: 24 часа (удължено с 30% поради абсорбцията на топлина от забавителя на горенето).
  • Ускорено втвърдяване: 60°C/2 часа (валидирайте за резултати без мехурчета).

III. Ключови точки за контрол на процеса

IV. Алтернативни методи за диспергиране (без оборудване за смилане)

1. Предварителна обработка с топково смилане:
   • Смесете забавители на горенето и полиол в съотношение 1:1, разбийте в топкова мелница за 4 часа (циркониеви топчета, размер 2 мм).
2. Метод на мастербач:
   • Пригответе мастербач с 50% огнеупорно вещество (полиол като носител), след което го разредете преди употреба.
3. Ултразвукова дисперсия:
   • Приложете ултразвукова обработка (20kHz, 500W, 10 мин.) върху предварително смесена суспензия (подходяща за малки партиди).

V. Препоръки за изпълнение

1. Първоначално тестване в малък мащаб: Тествайте със 100 g от компонент А, като се фокусирате върху стабилността на вискозитета (24-часова промяна <10%) и скоростта на втвърдяване.
2. Правило за последователност на добавяне на забавители на горенето:
   • „Първо тежък, по-късно лек; първо фин, по-късно едър“ → ATH (тежък) → AHP (фин) → цинков борат (среден) → MCA (лек/едър).
3. Отстраняване на неизправности при спешни случаи:
   • Внезапно повишаване на вискозитета: Добавете 0,5% пропиленгликол метил етер ацетат (PMA) за разреждане.
   • Лошо втвърдяване: Добавете 5% модифициран MDI (напр. Wanhua PM-200) към B-компонент.