Формулација и технологија обраде епоксидне смоле са успоривачима пламена без халогена
Купац тражи еколошки прихватљив, успоривач горења без халогена и тешких метала, погодан за епоксидну смолу са анхидридним системом очвршћавања, који захтева усклађеност са UL94-V0 стандардом. Средство за очвршћавање мора бити епоксидно средство за очвршћавање на високим температурама са Tg изнад 125°C, које захтева термичко очвршћавање на 85–120°C и спору реакцију на собној температури. Испод је детаљна формулација на захтев купца.
I. Систем формулације успоривача пламена
1. Основни систем за успоравање пламена: Синергија фосфора и азота
Табела са информацијама о отпорности на пламен
| Отпорно на пламен | Механизам | Препоручено пуњење | Напомене |
|---|---|---|---|
| Алуминијум хипофосфит | Успоравање пламена кондензоване фазе, формира слој алуминијум фосфата | 10–15% | Примарни успоривач пламена, температура разлагања >300°C |
| Амонијум полифосфат (APP) | Интумесцентна отпорност на пламен, синергистички делује са алуминијум хипофосфитом | 5–10% | Потребна је АПП отпорна на киселине |
| Меламин цијанурат (MCA) | Извор азота, појачава синергију фосфора, сузбија дим | 3–5% | Смањује цурење |
2. Помоћни успоривачи пламена и синергисти
Табела са информацијама о помоћним успоривачима пламена
| Отпорно на пламен | Механизам | Препоручено пуњење | Напомене |
|---|---|---|---|
| Цинк борат | Подстиче стварање угљениса, сузбија накнадно сјај | 2–5% | Прекомерне количине могу успорити очвршћавање |
| Фини алуминијум хидроксид | Ендотермно хлађење, сузбијање дима | 5–8% | Контролно оптерећење (да би се избегло смањење Тг) |
3. Пример формулације (укупно пуњење: 20–30%)
Основна формулација (у односу на укупни садржај смоле)
| Компонента | Садржај (у односу на смолу) |
|---|---|
| Алуминијум хипофосфит | 12% |
| Апликација | 8% |
| МЦА | 4% |
| Цинк борат | 3% |
| Алуминијум хидроксид | 5% |
| Укупно учитавање | 32% (подесиво на 25–30%) |
II. Кључни кораци обраде
1. Мешање и дисперзија
А. Претходна обрада:
- Сушити алуминијум хипофосфит, APP и MCA на 80°C током 2 сата (спречава апсорпцију влаге).
- Третирајте неорганска пунила (алуминијум хидроксид, цинк борат) силанским средством за везивање (нпр. KH-550).
Б. Редослед мешања:
- Епоксидна смола + средства за успоравање пламена (60°C, мешати 1 сат)
- Додати анхидрид као средство за стврдњавање (одржавати температуру <80°C)
- Вакуумска дегазација (-0,095 MPa, 30 мин)
2. Процес сушења
Постепено стврдњавање (Уравнотежује стабилност успоривача пламена и високу температуру грејања):
- 85°C / 2h (споро иницирање, смањује мехуриће)
- 120°C / 2h (обезбеђује потпуну реакцију анхидрида)
- 150°C / 1h (повећава густину умрежавања, Tg >125°C)
3. Кључне напомене
- Контрола вискозности: Ако је вискозност превисока, додајте 5% реактивног епоксидног разблаживача (нпр. AGE).
- Одложено стврдњавање: Користите метилхексахидрофтални анхидрид (MeHHPA) или додајте 0,2% 2-етил-4-метилимидазола (успорава реакцију на собној температури).
III. Провера и подешавање учинка
1. Отпорност на пламен:
- UL94 V0 тест (дебљина 1,6 мм): Обезбедити време горења <10 секунди, без капања.
- Ако не успе: Повећати алуминијум хипофосфит (+3%) или APP (+2%).
2. Термичке перформансе:
- DSC тест за Tg: Ако је Tg <125°C, редукујте алуминијум хидроксид (снижава Tg због ендотермног ефекта).
3. Механичка својства:
- Ако чврстоћа на савијање опадне, додајте 1–2% нано-силицијума за ојачање.
IV. Потенцијални проблеми и решења
Табела проблема и решења за отпорност на пламен
| Проблем | Узрок | Решење |
|---|---|---|
| Непотпуно стврдњавање | Апсорпција влаге или ометање pH вредности од успоривача пламена | Претходно сушење пунила, користите АПП отпорно на киселине |
| Слаб проток смоле | Прекомерно пуњење пунилом | Смањите алуминијум хидроксид на 3% или додајте разблаживач |
| UL94 квар | Недовољна синергија ПН-а | Повећајте МЦА (на 6%) или алуминијум хипофосфит (на 15%) |
V. Алтернативна формулација (ако је потребно)
Замените део APP са DOPO дериватима (нпр. DOPO-HQ):
- 8% DOPO-HQ + 10% алуминијум хипофосфита смањује укупно оптерећење (~18%) уз одржавање перформанси.
Ова комбинација уравнотежује отпорност на пламен, безбедност животне средине и перформансе на високим температурама. Препоручују се испитивања у малом обиму (500 г) пре производње у пуном обиму.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време објаве: 25. јул 2025.
