Формулација и технологија за обработка на епоксидна смола без халогени, отпорни на пламен
Клиентот бара еколошки, без халогени и без тешки метали средство за забавување на пламенот, погодно за епоксидна смола со систем за стврднување со анхидрид, што бара усогласеност со UL94-V0. Средството за стврднување мора да биде средство за стврднување на епоксид на висока температура со Tg над 125°C, кое бара термичко стврднување на 85–120°C и бавна реакција на собна температура. Подолу е прикажана деталната формулација по барање на клиентот.
I. Систем за формулација на пламен-ретардант
1. Основен систем за заштита од пламен: Синергија на фосфор-азот
Табела со информации за пламен-ретардант
| Забавувач на пламен | Механизам | Препорачано вчитување | Забелешки |
|---|---|---|---|
| Алуминиум хипофосфит | Забавување на пламенот во кондензирана фаза, формира слој од јаглен од алуминиум фосфат | 10–15% | Примарен забавувач на пламен, температура на распаѓање >300°C |
| Амониум полифосфат (APP) | Интумесцентно забавување на пламенот, синергизира со алуминиум хипофосфит | 5–10% | Потребна е APP отпорна на киселина |
| Меламин цијанурат (MCA) | Извор на азот, ја подобрува синергијата на фосфорот, го потиснува чадот | 3–5% | Го намалува капењето |
2. Помошни средства за забавување на пламенот и синергисти
Табела со информации за помошни забавувачи на пламен
| Забавувач на пламен | Механизам | Препорачано вчитување | Забелешки |
|---|---|---|---|
| Цинк борат | Промовира формирање на јаглен, го потиснува заблескањето | 2–5% | Прекумерните количини може да го забават стврднувањето |
| Фин алуминиум хидроксид | Ендотермно ладење, потиснување на чад | 5–8% | Контролирајте го оптоварувањето (за да се избегне намалување на Tg) |
3. Примерна формулација (Вкупно оптоварување: 20–30%)
Формулација на база (во однос на вкупната содржина на смола)
| Компонента | Содржина (во однос на смолата) |
|---|---|
| Алуминиум хипофосфит | 12% |
| АПЛИКАЦИЈА | 8% |
| МЦА | 4% |
| Цинк борат | 3% |
| Алуминиум хидроксид | 5% |
| Вкупно вчитување | 32% (може да се прилагоди на 25–30%) |
II. Клучни чекори за обработка
1. Мешање и дисперзија
A. Предтретман:
- Сушете го алуминиумскиот хипофосфит, APP и MCA на 80°C во тек на 2 часа (спречува апсорпција на влага).
- Третирајте ги неорганските полнила (алуминиум хидроксид, цинк борат) со средство за спојување на силан (на пр., KH-550).
Б. Редослед на мешање:
- Епоксидна смола + средства за забавување на пламенот (60°C, мешајте 1 час)
- Додадете средство за стврднување од анхидрид (одржувајте ја температурата <80°C)
- Вакуумско дегасирање (-0,095 MPa, 30 мин)
2. Процес на стврднување
Постепено стврднување (балансира стабилност на пламен отпорен на пожар и висок Tg):
- 85°C / 2 часа (бавно иницирање, ги намалува меурчињата)
- 120°C / 2 часа (обезбедува целосна анхидридна реакција)
- 150°C / 1 час (ја зголемува густината на вкрстено поврзување, Tg >125°C)
3. Клучни забелешки
- Контрола на вискозитетот: Доколку вискозитетот е превисок, додадете 5% реактивен епоксиден разредувач (на пр., AGE).
- Одложено стврднување: Користете метилхексахидрофтален анхидрид (MeHHPA) или додадете 0,2% 2-етил-4-метилимидазол (ја забавува реакцијата на собна температура).
III. Верификација и прилагодување на перформансите
1. Отпорност на пламен:
- UL94 V0 тест (дебелина од 1,6 mm): Обезбедете време на горење <10 секунди, без капење.
- Ако не успее: Зголемете го алуминиум хипофосфитот (+3%) или APP (+2%).
2. Термички перформанси:
- DSC тест за Tg: Ако Tg <125°C, редуцирајте го алуминиум хидроксидот (го намалува Tg поради ендотермичкиот ефект).
3. Механички својства:
- Ако цврстината на свиткување се намали, додадете 1–2% нано-силика за арматура.
IV. Потенцијални проблеми и решенија
Табела за проблеми и решенија со пламен-ретарданти
| Проблем | Причина | Решение |
|---|---|---|
| Нецелосно стврднување | Апсорпција на влага или pH интерференција од средства за забавување на пламенот | Претходно суви полнила, користете APP отпорен на киселина |
| Слаб проток на смола | Прекумерно полнење со полнење | Намалете го алуминиум хидроксидот на 3% или додадете разредувач |
| Неуспех на UL94 | Недоволна синергија на PN | Зголемете го MCA (до 6%) или алуминиум хипофосфитот (до 15%) |
V. Алтернативна формулација (доколку е потребно)
Заменете дел од APP со деривати на DOPO (на пр., DOPO-HQ):
- 8% DOPO-HQ + 10% алуминиум хипофосфит го намалува вкупното оптоварување (~18%), а воедно ги одржува перформансите.
Оваа комбинација ги балансира отпорноста на пламен, безбедноста на животната средина и перформансите на високи температури. Се препорачуваат мали испитувања (500 g) пред целосно производство.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време на објавување: 25 јули 2025 година
