Tahkete leegiaeglustite lahustumis- ja dispersiooniprotsess polüuretaan-AB-liimisüsteemis

Tahkete leegiaeglustite lahustumis- ja dispersiooniprotsess polüuretaan-AB-liimisüsteemis

Tahkete leegiaeglustite, näiteks alumiiniumhüpofosfiidi (AHP), alumiiniumhüdroksiidi (ATH), tsinkboraadi ja melamiintsüanuraadi (MCA) lahustamiseks/dispergeerimiseks polüuretaan-AB-liimisüsteemis hõlmavad peamised etapid eeltöötlust, järkjärgulist dispergeerimist ja ranget niiskusekontrolli. Allpool on esitatud üksikasjalik protsess (kõrge leegiaeglustusega koostiste puhul; teisi koostisi saab vastavalt kohandada).

I. Põhiprintsiibid

1. „Lahustumine” on sisuliselt dispersioon: tahked leegiaeglustid peavad olema polüoolis (A-komponendis) ühtlaselt dispergeeritud, et moodustada stabiilne suspensioon.
2. Leegiaeglustite eeltöötlus: käsitleda niiskuse imendumise, aglomeratsiooni ja isotsüanaatidega reageerimise probleeme.
3. Järkjärguline lisamine: lisage materjalid tiheduse ja osakeste suuruse järjekorras, et vältida lokaalseid kõrgeid kontsentratsioone.
4. Range niiskusekontroll: vesi tarbib B-komponendis sisalduvat isotsüanaati (-NCO), mis viib halva kõvenemiseni.

II. Üksikasjalik tööprotseduur (põhineb 100 osal polüoolil A-komponendis)

1. samm: Leegiaeglustava ainega eeltöötlus (24 tundi ette)

• Alumiiniumhüpofosfit (AHP, 10 osa):
  • Pinnakate silaansidestusainega (KH-550) või titanaatsidestusainega (NDZ-201):
    • Sega 0,5 osa sidestusainet + 2 osa veevaba etanooli, sega 10 minutit hüdrolüüsiks.
    • Lisa AHP pulber ja sega suurel kiirusel (1000 p/min) 20 minutit.
    • Kuivatage ahjus temperatuuril 80 °C 2 tundi ja seejärel hoidke suletuna.
• Alumiiniumhüdroksiid (ATH, 25 osa):
  • Kasutage submikroni suurust silaaniga modifitseeritud ATH-d (nt Wandu WD-WF-20). Modifitseerimata kujul töödelge sarnaselt AHP-ga.
• MCA (6 osa) ja tsinkboraat (4 osa):
  • Kuivatage niiskuse eemaldamiseks 4 tundi temperatuuril 60 °C ja seejärel sõeluge läbi 300-mešilise sõela.

2. samm: A-komponendi (polüooli külje) dispersiooniprotsess

1. Aluse segamine:
   • Lisage kuiva anumasse 100 osa polüooli (nt polüeeterpolüool PPG).
   • Lisa 0,3 osa polüeetriga modifitseeritud polüsiloksaanist tasandusainet (nt BYK-333).
2. Madala kiirusega eeldispersioon:
   • Lisage leegiaeglustid järgmises järjekorras: ATH (25 osa) → AHP (10 osa) → tsinkboraat (4 osa) → MCA (6 osa).
   • Segage kiirusel 300–500 p/min 10 minutit, kuni kuiva pulbrit enam ei ole.
3. Suure nihkejõuga dispersioon:
   • Lülitu 30 minutiks üle kiirele dispergaatorile (≥1500 p/min).
   • Kontrolltemperatuur ≤50°C (polüooli oksüdeerumise vältimiseks).
4. Jahvatamine ja viimistlemine (kriitiline!):
   • Laske 2–3 korda läbi kolmevaltsilise veski või korvveski, kuni peenus on ≤30 μm (testitud Hegmani gabariidiga).
5. Viskoossuse reguleerimine ja vahutamine:
   • Settimise vältimiseks lisage 0,5 osa hüdrofoobset suitsutatud ränidioksiidi (Aerosil R202).
   • Lisa 0,2 osa silikoonvahutamisvastast ainet (nt Tego Airex 900).
   • Degaseerimiseks segage kiirusel 200 p/min 15 minutit.

3. samm: B-komponendi (isotsüanaadi poole) töötlemine

• Niiskuse imamiseks lisage B-komponendile (nt MDI eelpolümeer) 4–6 osa molekulaarsõela (nt Zeochem 3A).
• Vedelate fosforipõhiste leegiaeglustite (madala viskoossusega variant) kasutamisel segage see otse B-komponendi hulka ja segage 10 minutit.

4. samm: AB-komponentide segamine ja kõvenemine

• Segamissuhe: Järgige algset AB-liimi konstruktsiooni (nt A:B = 100:50).
• Segamisprotsess:
  • Kasutage kahekomponendilist planetaarsegistit või staatilist segamistoru.
  • Sega 2-3 minutit, kuni segu on ühtlane (ilma nöörideta).
• Kõvenemistingimused:
  • Kõvenemisaeg toatemperatuuril: 24 tundi (pikendatud 30% võrra leegiaeglustava soojuse neeldumise tõttu).
  • Kiirendatud kõvenemine: 60 °C/2 tundi (kehtib mullivabade tulemuste kohta).

III. Peamised protsessi kontrollpunktid

IV. Alternatiivsed dispersioonimeetodid (ilma jahvatusseadmeteta)

1. Kuulveski eeltöötlus:
   • Sega leegiaeglusteid ja polüooli vahekorras 1:1, veski kuulveskis 4 tundi (tsirkooniumoksiidi kuulid, suurusega 2 mm).
2. Masterbatchi meetod:
   • Valmistage 50% leegiaeglustav põhisegu (polüool kandeainena) ja lahjendage see enne kasutamist.
3. Ultraheli dispersioon:
   • Rakenda ultraheli (20 kHz, 500 W, 10 min) eelnevalt segatud suspensioonile (sobib väikeste partiide jaoks).

V. Rakendamise soovitused

1. Esmalt väikesemahuline testimine: testige 100 g A-komponendiga, keskendudes viskoossuse stabiilsusele (24-tunnine muutus <10%) ja kõvenemiskiirusele.
2. Leegiaeglusti lisamise järjestuse reegel:
   • „Kõigepealt raske, seejärel kerge; kõigepealt peen, seejärel jäme“ → ATH (raske) → AHP (peen) → tsinkboraat (keskmine) → MCA (kerge/jäme).
3. Hädaolukorra tõrkeotsing:
   • Viskoossuse järsk suurenemine: Lisage lahjendamiseks 0,5% propüleenglükooli metüüleeteratsetaati (PMA).
   • Halb kõvenemine: Lisage B-komponendile 5% modifitseeritud MDI-d (nt Wanhua PM-200).