Полиуретанови AB лепилни прахообразни формулировки, забавящи горенето

Полиуретанови AB лепилни прахообразни формулировки, забавящи горенето
Въз основа на търсенето на безхалогенни формулировки за забавяне на горенето за полиуретанови AB лепила, комбинирани с характеристиките и синергичните ефекти на забавители на горенето като алуминиев хипофосфит (AHP), алуминиев хидроксид (ATH), цинков борат и меламин цианурат (MCA), са разработени следните три схеми за смесване. Тези формулировки не съдържат хлор и се фокусират върху оптимизиране на ефективността на забавителите на горенето, съвместимостта с физическите характеристики и осъществимостта на процеса:

1. Формулировка с висока огнеустойчивост (за електронно заливане, капсулиране на батерии, цел UL94 V-0)

Комбинация от забавители на горенето в сърцевината:

• Алуминиев хипофосфит (AHP): 8-12 phr (препоръчва се водоразтворим полиуретанов тип с покритие за справяне с проблеми с валежите)
• Алуминиев хидроксид (ATH): 20-25 phr (субмикронно качество, 0,2-1,0 μm, за подобряване на кислородния индекс и компактността на въглена)
• MCA: 5-8 phr (газофазен механизъм, синергичен с AHP в кондензираната фаза)
• Цинков борат: 3-5 phr (насърчава образуването на керамичен въглен и инхибира тлеенето)

Очаквана производителност:

• Кислороден индекс (LOI): ≥32% (чист PU ≈22%);
• UL94 рейтинг: V-0 (дебелина 1,6 мм);
• Топлопроводимост: 0,45-0,55 W/m·K (допринасяща за ATH и цинков борат);
• Контрол на вискозитета: 25 000-30 000 cP (необходима е повърхностна обработка за предотвратяване на утаяване).

Ключов процес:

• AHP трябва да бъде предварително диспергиран в полиолния компонент (част А), за да се избегне преждевременна реакция с изоцианат (част Б);
• ATH трябва да се модифицира със силанов свързващ агент (напр. KH-550), за да се подобри междуфазовата връзка.

2. Евтина обща формула (За уплътняване на конструкции, залепване на мебели, цел UL94 V-1)

Комбинация от забавители на горенето в сърцевината:

• Алуминиев хидроксид (ATH): 30-40 phr (стандартен микронен клас, рентабилен, забавител на горенето с пълнител);
• Амониев полифосфат (APP): 10-15 phr (комбиниран с MCA за интумесцентна система, заместващ халогенираните агенти);
• MCA: 5-7 phr (съотношение към APP 1:2~1:3, насърчава образуването на пяна и изолирането на кислород);
• Цинков борат: 5 phr (потискане на дима, спомагателно образуване на въглен).

Очаквана производителност:

• LOI: ≥28%;
• UL94 рейтинг: V-1;
• Намаляване на разходите: ~30% (в сравнение с формула с висока огнеустойчивост);
• Задържане на якостта на опън: ≥80% (APP изисква капсулиране, за да се предотврати хидролизата).

Ключов процес:

• APP трябва да бъде микрокапсулиран (напр. с меламиноформалдехидна смола), за да се избегне абсорбиране на влага и образуване на мехурчета;
• Добавете 1-2 phr хидрофобен пирогенен силициев диоксид (напр. Aerosil R202) за предотвратяване на утаяване.

3. Леснообработваща се формула с нисък вискозитет (за прецизно свързване на електроника, изискващо висока течливост)

Комбинация от забавители на горенето в сърцевината:

• Алуминиев хипофосфит (AHP): 5-8 phr (наноразмер, D50 ≤1 μm);
• Течен органичен фосфорен забавител на горенето (алтернатива на BDP): 8-10 phr (напр. производни на DMMP на базата на халоген, поддържащи вискозитет);
• Алуминиев хидроксид (ATH): 15 phr (сферичен алуминиев композит, балансираща топлопроводимост);
• MCA: 3-5 phr.

Очаквана производителност:

• Диапазон на вискозитет: 10 000-15 000 cP (близо до течни огнеупорни системи);
• Огнеустойчивост: UL94 V-0 (подсилена с течен фосфор);
• Топлопроводимост: ≥0,6 W/m·K (допринасяна от сферичен алуминиев оксид).

Ключов процес:

• AHP и сферичният алуминиев оксид трябва да се смесват и диспергират при високо срязване (≥2000 rpm);
• Добавете десикант с молекулно сито 4-6 phr към част B, за да предотвратите абсорбцията на влага от AHP.

4. Сложни технически точки и алтернативни решения

1. Синергични механизми:

• AHP + MCA:AHP насърчава дехидратацията и овъгляването, докато MCA освобождава азотен газ при нагряване, образувайки слой от въглен, подобен на пчелна пита.
• ATH + Цинков борат:ATH абсорбира топлина (1967 J/g), а цинковият борат образува слой от боратно стъкло, който покрива повърхността.

2. Алтернативни забавители на горенето:

• Полифосфазенови производни:Високоефективен и екологичен, с използване на страничен продукт HCl;
• Епоксидна силиконова смола (ESR):В комбинация с AHP, той намалява общото натоварване (18% за V-0) и подобрява механичните свойства.

3. Контрол на риска в процеса:

• Утаяване:Необходими са агенти против утаяване (напр. модифицирани с полиурея видове), ако вискозитетът е <10 000 cP;
• Инхибиране на втвърдяването:Избягвайте прекомерно количество алкални забавители на горенето (напр. MCA), за да предотвратите смущения в реакциите с изоцианати.

5. Препоръки за изпълнение

• Приоритизирайте тестването на формулата с висока огнеустойчивост: покрит AHP + субмикронна ATH (среден размер на частиците 0,5 μm) при AHP:ATH:MCA = 10:20:5 за първоначална оптимизация.
• Ключови тестове:
  → LOI (GB/T 2406.2) и UL94 вертикално горене;
  → Якост на свързване след термично циклиране (-30℃~100℃, 200 часа);
  → Утаяване със забавители на горенето след ускорено стареене (60℃/7d).

Таблица с формулировки за забавяне на горенето