Serbuk Pelekat Poliuretana AB Formulasi Kalis Api

Serbuk Pelekat Poliuretana AB Formulasi Kalis Api
Berdasarkan permintaan untuk formulasi kalis api bebas halogen untuk pelekat poliuretana AB, digabungkan dengan ciri dan kesan sinergistik kalis api seperti aluminium hypophosphite (AHP), aluminium hidroksida (ATH), zink borat dan melamine cyanurate (MCA), tiga skim pengkompaunan berikut direka bentuk. Formulasi ini bebas klorin dan menumpukan pada mengoptimumkan kecekapan kalis api, keserasian prestasi fizikal dan kebolehlaksanaan proses:

1. Formulasi Ketahanan Api Tinggi (Untuk pasu elektronik, pengkapsulan bateri, sasaran UL94 V-0)

Gabungan Kalis Api Teras:

• Aluminium hypophosphite (AHP): 8-12 phr (jenis bersalut poliuretana bawaan air disyorkan untuk menangani isu kerpasan)
• Aluminium hidroksida (ATH): 20-25 phr (gred submikron, 0.2-1.0 μm, untuk meningkatkan indeks oksigen dan kekompakan arang)
• MCA: 5-8 phr (mekanisme fasa gas, sinergistik dengan AHP dalam fasa pekat)
• Zink borat: 3-5 phr (menggalakkan pembentukan arang seramik dan menghalang pembakaran)

Prestasi yang Dijangka:

• Indeks oksigen (LOI): ≥32% (PU tulen ≈22%);
• Penarafan UL94: V-0 (ketebalan 1.6 mm);
• Kekonduksian terma: 0.45-0.55 W/m·K (disumbangkan oleh ATH dan zink borat);
• Kawalan kelikatan: 25,000-30,000 cP (rawatan permukaan diperlukan untuk mengelakkan pemendapan).

Proses Utama:

• AHP mesti pra-terabur dalam komponen poliol (Bahagian A) untuk mengelakkan tindak balas pramatang dengan isosianat (Bahagian B);
• ATH harus diubah suai dengan agen gandingan silane (cth, KH-550) untuk meningkatkan ikatan antara muka.

2. Rumusan Umum Kos Rendah (Untuk pengedap pembinaan, ikatan perabot, sasaran UL94 V-1)

Gabungan Kalis Api Teras:

• Aluminium hidroksida (ATH): 30-40 phr (gred mikron standard, kos efektif, kalis api jenis pengisi);
• Ammonium polyphosphate (APP): 10-15 phr (digabungkan dengan MCA untuk sistem intumescent, menggantikan agen halogen);
• MCA: 5-7 phr (nisbah kepada APP 1:2~1:3, menggalakkan pengasingan berbuih dan oksigen);
• Zink borat: 5 jam (penindasan asap, pembentukan arang tambahan).

Prestasi yang Dijangka:

• LOI: ≥28%;
• Kedudukan UL94: V-1;
• Pengurangan kos: ~30% (berbanding dengan formulasi kalis api tinggi);
• Pengekalan kekuatan tegangan: ≥80% (APP memerlukan enkapsulasi untuk mengelakkan hidrolisis).

Proses Utama:

• APP mestilah berkapsul mikro (cth, dengan resin melamin-formaldehid) untuk mengelakkan penyerapan lembapan dan pembentukan gelembung;
• Tambah 1-2 phr silika berwasap hidrofobik (cth, Aerosil R202) untuk anti-mendap.

3. Formulasi Mudah Proses Kelikatan Rendah (Untuk ikatan elektronik ketepatan, memerlukan kebolehaliran tinggi)

Gabungan Kalis Api Teras:

• Aluminium hypophosphite (AHP): 5-8 phr (nanosized, D50 ≤1 μm);
• Kalis api fosforus organik cecair (alternatif BDP): 8-10 phr (cth, terbitan DMMP berasaskan fosforus bebas halogen, mengekalkan kelikatan);
• Aluminium hidroksida (ATH): 15 phr (komposit alumina sfera, mengimbangi kekonduksian terma);
• MCA: 3-5 phr.

Prestasi yang Dijangka:

• Julat kelikatan: 10,000-15,000 cP (berhampiran dengan sistem kalis api cecair);
• Ketahanan nyalaan: UL94 V-0 (dipertingkatkan oleh fosforus cecair);
• Kekonduksian terma: ≥0.6 W/m·K (disumbangkan oleh alumina sfera).

Proses Utama:

• AHP dan alumina sfera mesti dicampur bersama dan tersebar di bawah ricih tinggi (≥2000 rpm);
• Tambahkan bahan pengering ayak molekul 4-6 phr pada Bahagian B untuk mengelakkan penyerapan lembapan AHP.

4. Mengkompaun Titik Teknikal & Penyelesaian Alternatif

1. Mekanisme Sinergis:

• AHP + MCA:AHP menggalakkan dehidrasi dan hangus, manakala MCA membebaskan gas nitrogen apabila dipanaskan, membentuk lapisan arang seperti sarang lebah.
• ATH + Zink borat:ATH menyerap haba (1967 J/g), dan zink borat membentuk lapisan kaca borat untuk menutup permukaan.

2. Kalis Api Alternatif:

• Derivatif polifosfazena:Kecekapan tinggi dan mesra alam, dengan penggunaan HCl hasil sampingan;
• Resin silikon epoksi (ESR):Apabila digabungkan dengan AHP, ia mengurangkan jumlah beban (18% untuk V-0) dan meningkatkan sifat mekanikal.

3. Kawalan Risiko Proses:

• pemendapan:Agen anti-mendap (cth, jenis diubah suai poliurea) diperlukan jika kelikatan <10,000 cP;
• Perencatan penyembuhan:Elakkan kalis api beralkali yang berlebihan (cth, MCA) untuk mengelakkan gangguan terhadap tindak balas isosianat.

5. Syor Pelaksanaan

• Utamakan ujian rumusan kalis nyalaan tinggi: bersalut AHP + submikron ATH (purata saiz zarah 0.5 μm) pada AHP:ATH:MCA = 10:20:5 untuk pengoptimuman awal.
• Ujian utama:
  → LOI (GB/T 2406.2) dan pembakaran menegak UL94;
  → Kekuatan ikatan selepas berbasikal haba (-30℃~100℃, 200 jam);
  → Kerpasan kalis api selepas penuaan dipercepatkan (60℃/7h).

Jadual Formulasi Kalis Api