Termoreaktiivse akrüülliimi leegiaeglustava koostise võrdlusvalem
Termoreaktiivsete akrüülliimide UL94 V0 leegiaeglustuse nõuete täitmiseks, arvestades olemasolevate leegiaeglustite omadusi ja termoreaktiivsete süsteemide eripärasid, pakutakse välja järgmine optimeeritud koostis ja põhianalüüs:
I. Formulatsiooni põhimõtted ja termoreaktiivse süsteemi nõuded
- Peab vastama kõvenemistemperatuurile (tavaliselt 120–180 °C)
- Leegiaeglustid peavad vastu pidama kõrgel temperatuuril töötlemisele (vältima lagunemiskahjustusi)
- Tagada dispersiooni stabiilsus suure ristseotud tihedusega süsteemides
- Tasakaalusta järelkõvenemise mehaanilist tugevust ja leegiaeglustuse efektiivsust
II. Sünergistlik leegiaeglustava süsteemi disain
Leegiaeglustavad funktsioonid ja termoreaktiivse ühilduvus
| Leegiaeglustaja | Peamine roll | Termoreaktiivse ühilduvuse | Soovitatav laadimine |
|---|---|---|---|
| Ülipeen ATH | Peamine FR: Endotermiline dehüdratsioon, gaasifaasi lahjendus | Vajab pinna modifitseerimist (paakumisvastane) | ≤35% (liigne laadimine vähendab ristseostumist) |
| Alumiiniumhüpofosfit | Sünergist: Süsi katalüsaator, radikaalide püüdja (PO·) | Lagunemistemperatuur >300°C, sobib kõvendamiseks | 8–12% |
| Tsinkboraat | Süsistumise parandaja: Moodustab klaasja barjääri, vähendab suitsu | Sünergiseerub ATH-ga (Al-BO3 char) | 5–8% |
| MCA (melamiintsüanuraat) | Gaasifaasis FR: Vabastab NH₃, pärsib põlemist | Lagunemistemperatuur 250–300 °C (kõvenemistemperatuur <250 °C) | 3–5% |
III. Soovitatav koostis (massiprotsent)
Komponentide töötlemise juhised
| Komponent | Suhe | Peamised töötlemismärkused |
|---|---|---|
| Termoreaktiivne akrüülvaik | 45–50% | Madala viskoossusega tüüp (nt epoksüakrülaat) suure täiteaine sisaldusega |
| Pinnaga modifitseeritud ATH (D50 <5µm) | 25–30% | Eelnevalt töödeldud KH-550 silaaniga |
| Alumiiniumhüpofosfit | 10–12% | Eelnevalt ATH-ga segatud, partiidena lisatud |
| Tsinkboraat | 6–8% | Lisatud MCA-ga; vältida suure nihkejõuga lagunemist |
| MCA | 4–5% | Hilise etapi aeglasel segamisel (<250°C) |
| Dispergeerija (BYK-2152 + PE vaha) | 1,5–2% | Tagab täiteaine ühtlase hajumise |
| Sideaine (KH-550) | 1% | Eelnevalt töödeldud ATH/hüpofosfiidiga |
| Kõvendi (BPO) | 1–2% | Madala temperatuuri aktivaator kiireks kõvenemiseks |
| Settimisvastane aine (Aerosil R202) | 0,5% | Tiksotroopne settimisvastane aine |
IV. Kriitiliste protsesside kontroll
1. Dispersiooniprotsess
- Eeltöötlus: ATH ja hüpofosfiit leotatud 5% KH-550/etanooli lahuses (2 tundi, kuivatamine temperatuuril 80 °C)
- Segamisjärjestus:
- Vaik + dispergeeriv aine → Madal kiirusel segamine → Lisa modifitseeritud ATH/hüpofosfiit → Kiire dispergeerimine (2500 p/min, 20 min) → Lisa tsinkboraat/MCA → Madal kiirusel segamine (vältida MCA lagunemist)
- Varustus: planetaarne mikser (vaakumdegaasi eemaldamine) või kolmerulliline veski (ülipeente pulbrite jaoks)
2. Kõvenemise optimeerimine
- Astmeline kõvenemine: 80°C/1h (eelgeelistamine) → 140°C/2h (järelkõvenemine, vältida MCA lagunemist)
- Rõhu reguleerimine: 0,5–1 MPa täiteaine settimise vältimiseks
3. Sünergistlikud mehhanismid
- ATH + hüpofosfit: Moodustab AlPO₄-tugevdatud söe, samal ajal sidudes radikaale (PO·)
- Tsinkboraat + MCA: gaasi-tahke kahekordne barjäär (NH₃ lahjendus + sula klaasjas kiht)
V. Jõudluse häälestamise strateegiad
Levinumad probleemid ja lahendused
| Väljaanne | Põhjus | Lahendus |
|---|---|---|
| Tilkuva süüte | Madal sulaviskoossus | Suurenda MCA sisaldust 5%-ni + hüpofosfiti 12%-ni või lisa 0,5% PTFE mikropulbrit |
| Kõvenemisjärgne haprus | Liigne ATH-koormus | Vähendage ATH sisaldust 25%-ni + 5% nano-CaCO₃-ni (karastusvõime suurendamine) |
| Ladustamise settimine | Halb tiksotroopia | Suurendage ränidioksiidi sisaldust 0,8%-ni või minge üle BYK-410-le |
| Soovituslik tulemus <28% | Ebapiisav gaasifaasi FR | Lisage 2% kaetud punast fosforit või 1% nano-BN-i |
VI. Valideerimismõõdikud
- UL94 V0: 3,2 mm proovid, leegi koguaeg <50 s (puuvilla süttimist ei toimu)
- LOI ≥30% (ohutusvaru)
- TGA jääk >25% (800 °C, N₂)
- Mehaaniline tasakaal: tõmbetugevus >8 MPa, nihketugevus >6 MPa
Peamised järeldused
- Saavutab V0 reitingu, säilitades samal ajal mehaanilise terviklikkuse.
- Enne mastaapimist on soovitatav teha väikesemahulisi katseid (50 g).
- Parema jõudluse saavutamiseks võib lisada 2–3% DOPO derivaate (nt fosfafenantreeni).
See koostis tagab vastavuse rangetele leegiaeglustavatele standarditele, optimeerides samal ajal töödeldavust ja lõppkasutuse toimivust.
Postituse aeg: 01.07.2025
