Polyurethane AB Adhesive Powder Flame Retardant Formulations

Polyurethane AB Adhesive Powder Flame Retardant Formulations
ອີງຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງສູດການຕ້ານການແປວໄຟທີ່ບໍ່ມີ halogen ສໍາລັບກາວ polyurethane AB, ປະສົມປະສານກັບຄຸນລັກສະນະແລະຜົນກະທົບຂອງສານຕ້ານເຊື້ອໄຟເຊັ່ນອາລູມິນຽມ hypophosphite (AHP), ອະລູມິນຽມ hydroxide (ATH), zinc borate, ແລະ melamine cyanurate (MCA), ສາມໂຄງການປະສົມດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້. ສູດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນບໍ່ມີ chlorine ແລະສຸມໃສ່ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງການປະຕິບັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຂະບວນການ:

1. ສູດການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ສູງ (ສໍາລັບການ potting ເອເລັກໂຕຣນິກ, encapsulation ຫມໍ້ໄຟ, ເປົ້າຫມາຍ UL94 V-0)

ການຜະສົມຜະສານຕ້ານໄຟໄໝ້ຫຼັກ:

• ອາລູມີນຽມ hypophosphite (AHP): 8-12 phr (ປະເພດນ້ໍາ polyurethane-coated ແນະນໍາເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາ precipitation)
• ອະລູມິນຽມ hydroxide (ATH): 20-25 phr (ຊັ້ນ submicron, 0.2-1.0 μm, ເພື່ອເພີ່ມດັດຊະນີອົກຊີເຈນແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ char)
• MCA: 5-8 phr (ກົນ​ໄກ​ໄລ​ຍະ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​, synergistic ກັບ AHP ໃນ​ໄລ​ຍະ condensed​)
• ສັງກະສີ borate: 3-5 phr (ສົ່ງເສີມການສ້າງ char ceramic ແລະ inhibits smoldering)

ປະສິດທິພາບທີ່ຄາດໄວ້:

• ດັດຊະນີອົກຊີເຈນ (LOI): ≥32% (PU ບໍລິສຸດ ≈22%);
• ລະດັບ UL94: V-0 (ຄວາມຫນາ 1.6 ມມ);
• ການນໍາຄວາມຮ້ອນ: 0.45-0.55 W/m·K (ປະກອບສ່ວນໂດຍ ATH ແລະ zinc borate);
• ການຄວບຄຸມຄວາມຫນືດ: 25,000-30,000 cP (ຕ້ອງການປິ່ນປົວພື້ນຜິວເພື່ອປ້ອງກັນການຕົກຕະກອນ).

ຂະບວນການສໍາຄັນ:

• AHP ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກະແຈກກະຈາຍລ່ວງຫນ້າໃນອົງປະກອບ polyol (Part A) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຕິກິຣິຍາກ່ອນໄວອັນຄວນກັບ isocyanate (Part B);
• ATH ຄວນໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂດ້ວຍຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຂອງ silane (ຕົວຢ່າງ, KH-550) ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຜູກພັນລະຫວ່າງໃບຫນ້າ.

2. ຮູບແບບທົ່ວໄປທີ່ມີລາຄາຖືກ (ສໍາລັບການປະທັບຕາການກໍ່ສ້າງ, ການເຊື່ອມໂລຫະເຟີນີເຈີ, ເປົ້າຫມາຍ UL94 V-1)

ການຜະສົມຜະສານຕ້ານໄຟໄໝ້ຫຼັກ:

• ອາລູມິນຽມ hydroxide (ATH): 30-40 phr (ມາດຕະຖານ micron-grade, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະສິດທິພາບ, filler-type flame retardant);
• Ammonium polyphosphate (APP): 10-15 phr (ປະສົມປະສານກັບ MCA ສໍາລັບລະບົບ intumescent, ທົດແທນຕົວແທນ halogenated);
• MCA: 5-7 phr (ອັດຕາສ່ວນກັບ APP 1: 2 ~ 1: 3, ສົ່ງເສີມການແຍກໂຟມແລະອົກຊີເຈນ);
• ສັງກະສີ borate: 5 phr (ສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບ, ການສ້າງ char auxiliary).

ປະສິດທິພາບທີ່ຄາດໄວ້:

• LOI: ≥28%;
• UL94 rating: V-1;
• ການ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ຄ່າ​ໃຊ້​ຈ່າຍ​: ~30​% (ເມື່ອ​ທຽບ​ໃສ່​ກັບ​ການ​ສ້າງ​ການ​ຕ້ານ​ການ​ໄຟ​ໄຫມ້​ສູງ​)​;
• ການຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile: ≥80% (APP ຕ້ອງການ encapsulation ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ hydrolysis).

ຂະບວນການສໍາຄັນ:

• APP ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຫຸ້ມຫໍ່ microencapsulated (ຕົວຢ່າງ, ມີຢາງ melamine-formaldehyde) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການດູດຊຶມຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແລະການສ້າງຟອງ;
• ເພີ່ມ 1-2 phr hydrophobic fumed silica (ເຊັ່ນ: Aerosil R202) ສໍາລັບການຕ້ານການຕົກລົງ.

3. ສູດຄວາມຫນືດຕ່ໍາຂະບວນການງ່າຍ (ສໍາລັບການຜູກມັດເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມແມ່ນຍໍາ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ flowability ສູງ)

ການຜະສົມຜະສານຕ້ານໄຟໄໝ້ຫຼັກ:

• ອາລູມິນຽມ hypophosphite (AHP): 5-8 phr (nanosized, D50 ≤1 μm);
• ທາດແຫຼວທີ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນ phosphorus ອິນຊີ (BDP ທາງເລືອກ): 8-10 phr (ຕົວຢ່າງ, ອະນຸພັນ DMMP ທີ່ບໍ່ມີ halogen phosphorus, ການຮັກສາຄວາມຫນືດ);
• ອະລູມິນຽມ hydroxide (ATH): 15 phr (spheric alumina composite, balancing conductivity ຄວາມຮ້ອນ);
• MCA: 3-5 phr.

ປະສິດທິພາບທີ່ຄາດໄວ້:

• ລະດັບຄວາມຫນືດ: 10,000-15,000 cP (ໃກ້ກັບລະບົບການຕ້ານທານໄຟຂອງແຫຼວ);
• Flame retardancy: UL94 V-0 (ປັບປຸງໂດຍ phosphorus ແຫຼວ);
• ການນໍາຄວາມຮ້ອນ: ≥0.6 W/m·K (ປະກອບສ່ວນໂດຍອາລູມິນຽມ spherical).

ຂະບວນການສໍາຄັນ:

• AHP ແລະ alumina spherical ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະສົມແລະກະແຈກກະຈາຍພາຍໃຕ້ການ shear ສູງ (≥2000 rpm);
• ຕື່ມ 4-6 phr sieve desiccant ໂມເລກຸນເຂົ້າໄປໃນສ່ວນ B ເພື່ອປ້ອງກັນການດູດຊຶມຄວາມຊຸ່ມຂອງ AHP.

4. ການປະສົມຈຸດດ້ານວິຊາການ & ວິທີແກ້ໄຂທາງເລືອກ

1. ກົນໄກການປະສານງານ:

• AHP + MCA:AHP ສົ່ງເສີມການຂາດນໍ້າ ແລະ charring, ໃນຂະນະທີ່ MCA ປ່ອຍອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນອອກຕາມຄວາມຮ້ອນ, ປະກອບເປັນຊັ້ນ char ຄ້າຍຄື Honeycomb.
• ATH + Zinc borate:ATH ດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນ (1967 J/g), ແລະສັງກະສີ borate ປະກອບເປັນຊັ້ນແກ້ວ borate ເພື່ອປົກຄຸມພື້ນຜິວ.

2. ສານຕ້ານໄຟທາງທາງເລືອກ:

• ອະນຸພັນໂພລີຟອສຟາຊີນ:ປະສິດທິພາບສູງ ແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ດ້ວຍການໃຊ້ຜະລິດຕະພັນ HCl;
• ຢາງຊິລິໂຄນ Epoxy (ESR):ເມື່ອປະສົມປະສານກັບ AHP, ມັນຫຼຸດຜ່ອນການໂຫຼດທັງຫມົດ (18% ສໍາລັບ V-0) ແລະປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກ.

3. ການຄວບຄຸມຄວາມສ່ຽງຂະບວນການ:

• ການຕົກຕະກອນ:ຕົວແທນຕ້ານການຕັ້ງຖິ່ນຖານ (ຕົວຢ່າງ, ປະເພດ polyurea-modified) ຕ້ອງການຖ້າຫາກວ່າຄວາມຫນືດ <10,000 cP;
• ຍັບ​ຍັ້ງ​ການ​ປິ່ນ​ປົວ​:ຫຼີກລ້ຽງການຕິດໄຟທີ່ເປັນດ່າງຫຼາຍເກີນໄປ (ຕົວຢ່າງ, MCA) ເພື່ອປ້ອງກັນການແຊກແຊງກັບປະຕິກິລິຍາ isocyanate.

5. ຄຳແນະນຳການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ

• ບູລິມະສິດໃນການທົດສອບສູດການຕິດໄຟສູງ: ເຄືອບ AHP + submicron ATH (ຂະຫນາດອະນຸພາກສະເລ່ຍ 0.5 μm) ທີ່ AHP:ATH:MCA = 10:20:5 ສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບເບື້ອງຕົ້ນ.
• ການ​ທົດ​ສອບ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​:
  → LOI (GB/T 2406.2) ແລະ UL94 ການເຜົາໄຫມ້ແນວຕັ້ງ;
  →ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງພັນທະບັດຫຼັງຈາກວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ (-30℃~100℃, 200 ຊົ່ວໂມງ);
  → precipitation retardant flame ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ເລັ່ງ​ການ​ສູງ​ອາ​ຍຸ (60℃ / 7d​)​.

ຕາຕະລາງສູດການຕ້ານໄຟໄຫມ້