Proses Pelarutan dan Penyerakan Kalis Api Pepejal dalam Sistem Pelekat Poliuretana AB

Proses Pelarutan dan Penyerakan Kalis Api Pepejal dalam Sistem Pelekat Poliuretana AB

Untuk pembubaran/penyerakan bahan kalis api pepejal seperti aluminium hypophosphite (AHP), aluminium hidroksida (ATH), zink borat, dan melamine cyanurate (MCA) dalam sistem pelekat poliuretana AB, langkah utama melibatkan prarawatan, penyebaran langkah demi langkah dan kawalan kelembapan yang ketat. Di bawah ialah proses terperinci (untuk formulasi kalis api yang tinggi; formulasi lain boleh dilaraskan dengan sewajarnya).

I. Prinsip Teras

1. “Pelarutan” pada asasnya ialah serakan: Kalis api pepejal mesti ditaburkan secara seragam dalam poliol (komponen A) untuk membentuk ampaian yang stabil.
2. Prarawatan kalis api: Atasi isu penyerapan lembapan, penggumpalan dan kereaktifan dengan isosianat.
3. Penambahan berperingkat: Tambahkan bahan mengikut urutan ketumpatan dan saiz zarah untuk mengelakkan kepekatan tinggi setempat.
4. Kawalan kelembapan yang ketat: Air menggunakan isosianat (-NCO) dalam komponen B, yang membawa kepada pengawetan yang lemah.

II. Prosedur Operasi Terperinci (Berdasarkan 100 bahagian poliol dalam komponen A)

Langkah 1: Prarawatan Kalis Api (24 jam lebih awal)

• Aluminium Hypophosphite (AHP, 10 bahagian):
  • Salutan permukaan dengan agen gandingan silane (KH-550) atau agen gandingan titanat (NDZ-201):
    • Campurkan 0.5 bahagian agen gandingan + 2 bahagian etanol kontang, kacau selama 10 minit untuk hidrolisis.
    • Masukkan serbuk AHP dan kacau pada kelajuan tinggi (1000 rpm) selama 20 minit.
    • Keringkan dalam ketuhar pada suhu 80°C selama 2 jam, kemudian simpan dalam keadaan tertutup.
• Aluminium Hidroksida (ATH, 25 bahagian):
  • Gunakan ATH diubah suai silane bersaiz submikron (cth, Wandu WD-WF-20). Jika tidak diubah suai, perlakukan sama dengan AHP.
• MCA (6 bahagian) & Zink Borate (4 bahagian):
  • Keringkan pada suhu 60°C selama 4 jam untuk menghilangkan lembapan, kemudian tapis melalui skrin 300-mesh.

Langkah 2: Proses Penyerakan A-Komponen (Sisi Poliol).

1. Campuran asas:
   • Tambah 100 bahagian poliol (cth, polieter poliol PPG) ke dalam bekas kering.
   • Tambah 0.3 bahagian ejen perata polisoksana diubah suai polieter (cth, BYK-333).
2. Pra-Penyebaran Kelajuan Rendah:
   • Tambah kalis api mengikut urutan: ATH (25 bahagian) → AHP (10 bahagian) → zink borat (4 bahagian) → MCA (6 bahagian).
   • Kacau pada 300-500 rpm selama 10 minit sehingga tiada serbuk kering yang tinggal.
3. Serakan Ricih Tinggi:
   • Tukar kepada penyebar berkelajuan tinggi (≥1500 rpm) selama 30 minit.
   • Kawal suhu ≤50°C (untuk mengelakkan pengoksidaan poliol).
4. Pengisaran & Penghalusan (Kritis!):
   • Lewati kilang tiga gulung atau kilang pasir bakul 2-3 kali sehingga kehalusan ≤30μm (diuji melalui tolok Hegman).
5. Pelarasan Kelikatan & Penyahbuih:
   • Tambah 0.5 bahagian silika berwasap hidrofobik (Aerosil R202) untuk mengelakkan mendap.
   • Tambah 0.2 bahagian penyahbuih silikon (cth, Tego Airex 900).
   • Kacau pada 200 rpm selama 15 minit untuk penyahgas.

Langkah 3: Rawatan B-Component (Sisi Isosianat).

• Tambah 4-6 bahagian ayak molekul (cth, Zeochem 3A) pada komponen B (cth, prapolimer MDI) untuk penyerapan lembapan.
• Jika menggunakan cecair kalis api fosforus (pilihan kelikatan rendah), terus campurkan ke dalam komponen B dan kacau selama 10 minit.

Langkah 4: Campuran & Pengawetan Komponen AB

• Nisbah campuran: Ikut reka bentuk pelekat AB asal (cth, A:B = 100:50).
• Proses pencampuran:
  • Gunakan pengadun planet dwi-komponen atau tiub bancuhan statik.
  • Gaul selama 2-3 min sehingga seragam (tiada bertali).
• Keadaan pengawetan:
  • Pengawetan suhu bilik: 24 jam (dilanjutkan sebanyak 30% disebabkan oleh penyerapan haba kalis api).
  • Pengawetan dipercepatkan: 60°C/2 jam (sahkan untuk hasil bebas gelembung).

III. Titik Kawalan Proses Utama

IV. Kaedah Penyerakan Alternatif (Tanpa Peralatan Pengisaran)

1. Prarawatan pengilangan bola:
   • Campurkan kalis api dan poliol pada nisbah 1:1, kilang bebola selama 4 jam (bola zirkonia, saiz 2mm).
2. Kaedah Masterbatch:
   • Sediakan masterbatch kalis api 50% (poliol sebagai pembawa), kemudian cairkan sebelum digunakan.
3. Penyerakan ultrasonik:
   • Sapukan ultrasonik (20kHz, 500W, 10 min) pada buburan pracampuran (sesuai untuk kelompok kecil).

V. Syor Pelaksanaan

1. Ujian skala kecil dahulu: Uji dengan 100g komponen A, memfokuskan pada kestabilan kelikatan (perubahan 24j <10%) dan kelajuan pengawetan.
2. Peraturan turutan penambahan kalis api:
   • “Berat dahulu, ringan kemudian; halus dahulu, kasar kemudian” → ATH (berat) → AHP (halus) → zink borat (sederhana) → MCA (ringan/kasar).
3. Penyelesaian masalah kecemasan:
   • Peningkatan kelikatan mendadak: Tambah 0.5% propilena glikol metil eter asetat (PMA) untuk mencairkan.
   • Pengawetan yang lemah: Tambahkan 5% MDI yang diubah suai (cth, Wanhua PM-200) pada komponen B.