Процес растварања и дисперзије чврстих успоривача пламена у полиуретанском АБ лепљивом систему

Процес растварања и дисперзије чврстих успоривача пламена у полиуретанском АБ лепљивом систему

За растварање/дисперзију чврстих успоривача пламена као што су алуминијум хипофосфит (AHP), алуминијум хидроксид (ATH), цинк борат и меламин цијанурат (MCA) у полиуретанском AB лепљивом систему, кључни кораци укључују претходну обраду, поступну дисперзију и строгу контролу влаге. У наставку је детаљан поступак (за формулације са високим успоривачима пламена; остале формулације се могу сходно томе прилагодити).

I. Основни принципи

1. „Растајање“ је у суштини дисперзија: чврсти успоривачи горења морају бити равномерно дисперговани у полиолу (А-компонента) да би се формирала стабилна суспензија.
2. Претходна обрада успоривача пламена: Решити проблеме апсорпције влаге, агломерације и реактивности са изоцијанатима.
3. Постепено додавање: Додајте материјале по редоследу густине и величине честица како бисте избегли локализоване високе концентрације.
4. Строга контрола влаге: Вода троши изоцијанат (-NCO) у Б-компоненти, што доводи до лошег стврдњавања.

II. Детаљна процедура рада (на основу 100 делова полиола у А-компоненти)

Корак 1: Претходна обрада средством за успоравање пламена (24 сата унапред)

• Алуминијум хипофосфит (AHP, 10 делова):
  • Површински премаз силанским средством за везивање (KH-550) или титанатним средством за везивање (NDZ-201):
    • Помешати 0,5 делова средства за спајање + 2 дела безводног етанола, мешати 10 минута за хидролизу.
    • Додати AHP прах и мешати великом брзином (1000 о/мин) 20 минута.
    • Сушите у рерни на 80°C током 2 сата, а затим чувајте затворено.
• Алуминијум хидроксид (ATH, 25 делова):
  • Користите ATH модификовани силаном субмикронске величине (нпр. Wandu WD-WF-20). Ако није модификован, третирајте слично као AHP.
• MCA (6 делова) и цинк борат (4 дела):
  • Сушити на 60°C током 4 сата да би се уклонила влага, а затим просејати кроз сито од 300 мешова.

Корак 2: Процес дисперзије А-компоненте (полиолна страна)

1. Мешање базе:
   • Додати 100 делова полиола (нпр. полиетер полиол ППГ) у суву посуду.
   • Додати 0,3 дела полиетером модификованог полисилоксанског средства за изравнавање (нпр. BYK-333).
2. Претходна дисперзија при малој брзини:
   • Додајте средства за успоривање пламена редом: ATH (25 делова) → AHP (10 делова) → цинк борат (4 дела) → MCA (6 делова).
   • Мешати на 300-500 о/мин током 10 минута док не нестане суви прах.
3. Дисперзија при високом смицању:
   • Пребаците се на дисперзер велике брзине (≥1500 о/мин) током 30 минута.
   • Контролна температура ≤50°C (да би се спречила оксидација полиола).
4. Млевење и усавршавање (критично!):
   • Пропустити кроз млин са три ваљка или млин са корпом за песак 2-3 пута док финоћа не достигне ≤30μm (тестирано Хегмановим мерачем).
5. Подешавање вискозности и уклањање пене:
   • Додати 0,5 делова хидрофобног димљеног силицијум диоксида (Аеросил Р202) да би се спречило таложење.
   • Додати 0,2 дела силиконског средства за одпењивање (нпр. Tego Airex 900).
   • Мешати на 200 о/мин током 15 минута ради дегазације.

Корак 3: Третман Б-компонентом (изоцијанатна страна)

• Додати 4-6 делова молекуларног сита (нпр. Zeochem 3A) у Б-компоненту (нпр. MDI преполимер) за апсорпцију влаге.
• Ако користите течне фосфорне успориваче горења (опција ниског вискозитета), директно их умешајте у Б-компоненту и мешајте 10 минута.

Корак 4: Мешање и сушење AB компоненте

• Однос мешања: Пратите оригинални дизајн AB лепка (нпр., A:B = 100:50).
• Процес мешања:
  • Користите двокомпонентни планетарни миксер или статичку цев за мешање.
  • Мешајте 2-3 минута док не постане уједначено (без жица).
• Услови сушења:
  • Стврдњавање на собној температури: 24 сата (продужено за 30% због апсорпције топлоте од стране успоривача пламена).
  • Убрзано стврдњавање: 60°C/2 сата (проверити резултате без мехурића).

III. Кључне тачке контроле процеса

IV. Алтернативне методе дисперзије (без опреме за млевење)

1. Претходна обрада кугличног млевења:
   • Помешајте средства за успоривање пламена и полиол у односу 1:1, млевите у кугличном млину 4 сата (куглице од цирконијума, величине 2 мм).
2. Метода мастербача:
   • Припремите мастербач са 50% отпорности на пламен (полиол као носач), а затим разблажите пре употребе.
3. Ултразвучна дисперзија:
   • Применити ултразвук (20kHz, 500W, 10 мин) на претходно помешану кашу (погодно за мале серије).

V. Препоруке за имплементацију

1. Прво тестирање у малом обиму: Тестирајте са 100 г А-компоненте, фокусирајући се на стабилност вискозности (промена у 24 сата <10%) и брзину стврдњавања.
2. Правило редоследа додавања успоривача пламена:
   • „Прво тешко, касније лако; прво фино, касније грубо“ → ATH (тешко) → AHP (фини) → цинк борат (средње) → MCA (лако/грубо).
3. Решавање проблема у хитним случајевима:
   • Нагли пораст вискозности: Додати 0,5% пропилен гликол метил етар ацетата (ПМА) за разблаживање.
   • Слабо стврдњавање: Додати 5% модификованог MDI (нпр. Wanhua PM-200) у Б-компоненту.