Proses Pembubaran dan Penyebaran Bahan Tahan Api Pepejal dalam Sistem Pelekat AB Poliuretana

Proses Pembubaran dan Penyebaran Bahan Tahan Api Pepejal dalam Sistem Pelekat AB Poliuretana

Untuk pembubaran/penyebaran bahan perencat api pepejal seperti aluminium hipofosfat (AHP), aluminium hidroksida (ATH), zink borat dan melamin sianurat (MCA) dalam sistem pelekat poliuretana AB, langkah-langkah utama melibatkan prarawatan, penyebaran langkah demi langkah dan kawalan kelembapan yang ketat. Berikut ialah proses terperinci (untuk formulasi kalis api yang tinggi; formulasi lain boleh dilaraskan dengan sewajarnya).

I. Prinsip Teras

1. "Pelarutan" pada asasnya ialah penyebaran: Bahan perencat api pepejal mesti tersebar secara seragam dalam poliol (komponen A) untuk membentuk suspensi yang stabil.
2. Prarawatan kalis api: Tangani isu penyerapan lembapan, aglomerasi dan kereaktifan dengan isosianat.
3. Penambahan langkah demi langkah: Tambahkan bahan mengikut susunan ketumpatan dan saiz zarah untuk mengelakkan kepekatan tinggi setempat.
4. Kawalan kelembapan yang ketat: Air menggunakan isosianat (-NCO) dalam komponen-B, yang menyebabkan pengawetan yang lemah.

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

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

• Aluminium Hipofosfit (AHP, 10 bahagian):
  • Salutan permukaan dengan agen gandingan silana (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 rapat.
• Aluminium Hidroksida (ATH, 25 bahagian):
  • Gunakan ATH yang diubah suai silana bersaiz submikron (contohnya, Wandu WD-WF-20). Jika tidak diubah suai, rawat dengan cara yang sama seperti AHP.
• MCA (6 bahagian) & Zink Borat (4 bahagian):
  • Keringkan pada suhu 60°C selama 4 jam untuk menghilangkan kelembapan, kemudian tapis melalui penapis 300-mesh.

Langkah 2: Proses Penyebaran Komponen-A (Sisi Poliol)

1. Pencampuran Asas:
   • Masukkan 100 bahagian poliol (contohnya, polieter poliol PPG) ke dalam bekas kering.
   • Tambah 0.3 bahagian agen perataan polisiloksana yang diubah suai polieter (cth., BYK-333).
2. Pra-Penyebaran Berkelajuan Rendah:
   • Tambah bahan perencat 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. Sebaran Ricih Tinggi:
   • Tukar kepada penyebar berkelajuan tinggi (≥1500 rpm) selama 30 minit.
   • Kawal suhu ≤50°C (untuk mencegah pengoksidaan poliol).
4. Pengisaran & Penghalusan (Kritikal!):
   • Melalui kilang tiga gulung atau kilang pasir bakul 2-3 kali sehingga kehalusan ≤30μm (diuji melalui tolok Hegman).
5. Pelarasan Kelikatan & Penyahbuih:
   • Tambahkan 0.5 bahagian silika asap 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 Komponen B (Sisi Isosianat)

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

Langkah 4: Pencampuran & Pengawetan Komponen AB

• Nisbah adunan: Ikut reka bentuk pelekat AB asal (cth., A:B = 100:50).
• Proses pencampuran:
  • Gunakan pengadun planet dwi-komponen atau tiub pengadun statik.
  • Gaul selama 2-3 minit sehingga sebati (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 keputusan bebas gelembung).

III. Titik Kawalan Proses Utama

IV. Kaedah Penyebaran Alternatif (Tanpa Peralatan Pengisaran)

1. Prarawatan pengisaran bola:
   • Campurkan bahan kalis api dan poliol pada nisbah 1:1, kisar bebola selama 4 jam (bola zirkonia, saiz 2mm).
2. Kaedah Masterbatch:
   • Sediakan kumpulan induk kalis api 50% (poliol sebagai pembawa), kemudian cairkan sebelum digunakan.
3. Penyebaran ultrasonik:
   • Gunakan ultrasonikasi (20kHz, 500W, 10 min) pada buburan pracampuran (sesuai untuk kelompok kecil).

V. Cadangan Pelaksanaan

1. Ujian berskala kecil dahulu: Uji dengan 100g komponen A, dengan memberi tumpuan kepada kestabilan kelikatan (perubahan 24 jam <10%) dan kelajuan pengawetan.
2. Peraturan jujukan 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 secara tiba-tiba: Tambah 0.5% propilena glikol metil eter asetat (PMA) untuk mencairkan.
   • Pengawetan yang lemah: Tambahkan 5% MDI yang diubah suai (contohnya, Wanhua PM-200) pada komponen-B.