اخبار

فرمولاسیون و فناوری فرآوری بازدارنده شعله بدون هالوژن برای رزین اپوکسی

مشتری به دنبال یک ماده ضد شعله سازگار با محیط زیست، بدون هالوژن و بدون فلزات سنگین مناسب برای رزین اپوکسی با سیستم پخت انیدریدی است که نیاز به انطباق با UL94-V0 دارد. عامل پخت باید یک عامل پخت اپوکسی در دمای بالا با Tg بالای 125 درجه سانتیگراد باشد که نیاز به پخت حرارتی در دمای 85 تا 120 درجه سانتیگراد و واکنش آهسته در دمای اتاق دارد. در زیر فرمول دقیق طبق درخواست مشتری آمده است.

I. سیستم فرمولاسیون بازدارنده شعله

۱. سیستم بازدارنده شعله هسته: هم‌افزایی فسفر-نیتروژن

جدول اطلاعات بازدارنده شعله

بازدارنده شعله	مکانیسم	بارگیری توصیه شده	اظهارات
هیپوفسفیت آلومینیوم	کندسوزی فاز متراکم، تشکیل لایه زغال فسفات آلومینیوم	۱۰–۱۵٪	مقاوم در برابر شعله اولیه، دمای تجزیه >300 درجه سانتیگراد
پلی فسفات آمونیوم (APP)	خاصیت ضد شعله متورم شونده، با هیپوفسفیت آلومینیوم هم افزایی می‌کند	۵–۱۰٪	APP مقاوم در برابر اسید مورد نیاز است
ملامین سیانورات (MCA)	منبع نیتروژن، تقویت کننده هم افزایی فسفر، سرکوب کننده دود	۳–۵٪	چکه کردن را کاهش می‌دهد

۲. بازدارنده‌های شعله کمکی و هم افزایی‌ها

جدول اطلاعات بازدارنده‌های شعله کمکی

بازدارنده شعله	مکانیسم	بارگیری توصیه شده	اظهارات
بورات روی	تشکیل زغال را افزایش می‌دهد، پس‌تاب را سرکوب می‌کند	۲–۵٪	مقادیر بیش از حد ممکن است باعث کند شدن عمل آوری شود
هیدروکسید آلومینیوم ریز	خنک‌کننده گرماگیر، سرکوب دود	۵–۸٪	کنترل بارگذاری (برای جلوگیری از کاهش Tg)

۳. فرمول‌بندی نمونه (بارگذاری کل: ۲۰-۳۰٪)

فرمولاسیون پایه (نسبت به کل محتوای رزین)

کامپوننت	محتوا (نسبت به رزین)
هیپوفسفیت آلومینیوم	۱۲٪
برنامه	8%
ام سی ای	4%
بورات روی	3%
هیدروکسید آلومینیوم	5%
بارگیری کل	۳۲٪ (قابل تنظیم بین ۲۵ تا ۳۰٪)

دوم. مراحل پردازش کلید

۱. مخلوط کردن و پراکندگی

الف. پیش تصفیه:

هیپوفسفیت آلومینیوم، APP و MCA را به مدت ۲ ساعت در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد خشک کنید (از جذب رطوبت جلوگیری می‌کند).
پرکننده‌های معدنی (هیدروکسید آلومینیوم، بورات روی) را با یک عامل اتصال سیلان (مثلاً KH-550) پوشش دهید.

ب. ترتیب اختلاط:

رزین اپوکسی + مواد ضد حریق (۶۰ درجه سانتیگراد، به مدت ۱ ساعت هم بزنید)
عامل پخت انیدریدی را اضافه کنید (دمای کمتر از 80 درجه سانتیگراد را حفظ کنید)
گاززدایی در خلاء (-0.095 مگاپاسکال، 30 دقیقه)

۲. فرآیند پخت

پخت مرحله‌ای (بین پایداری در برابر شعله و Tg بالا تعادل برقرار می‌کند):

۸۵ درجه سانتیگراد / ۲ ساعت (شروع واکنش آهسته، کاهش حباب‌ها)
۱۲۰ درجه سانتیگراد / ۲ ساعت (واکنش کامل انیدرید را تضمین می‌کند)
۱۵۰ درجه سانتیگراد در ۱ ساعت (چگالی اتصال عرضی را افزایش می‌دهد، Tg > ۱۲۵ درجه سانتیگراد)

۳. نکات کلیدی

کنترل ویسکوزیته: اگر ویسکوزیته خیلی بالا است، 5% رقیق کننده اپوکسی واکنش پذیر (مثلاً AGE) اضافه کنید.
پخت تأخیری: از متیل هگزاهیدروفتالیک انیدرید (MeHHPA) استفاده کنید یا 0.2٪ 2-اتیل-4-متیل ایمیدازول اضافه کنید (واکنش در دمای اتاق را کند می‌کند).

III. تأیید و تنظیم عملکرد

۱. بازدارندگی شعله:

آزمون UL94 V0 (ضخامت ۱.۶ میلی‌متر): اطمینان حاصل کنید که زمان سوختن کمتر از ۱۰ ثانیه باشد و چکه نکند.
اگر نتیجه نداد: هیپوفسفیت آلومینیوم (+۳٪) یا APP (+۲٪) را افزایش دهید.

۲. عملکرد حرارتی:

آزمایش DSC برای Tg: اگر Tg <125°C باشد، هیدروکسید آلومینیوم را کاهش دهید (به دلیل اثر گرماگیر، Tg را کاهش می‌دهد).

۳. خواص مکانیکی:

اگر مقاومت خمشی کاهش یافت، ۱ تا ۲ درصد نانو سیلیس برای تقویت اضافه کنید.

چهارم. مسائل و راه‌حل‌های بالقوه

جدول مشکلات و راه‌حل‌های بازدارنده‌های شعله

مسئله	علت	راه حل
عمل آوری ناقص	جذب رطوبت یا تداخل pH ناشی از مواد ضد حریق	پرکننده‌های از پیش خشک‌شده، از APP مقاوم در برابر اسید استفاده کنید
جریان ضعیف رزین	بارگذاری بیش از حد پرکننده	هیدروکسید آلومینیوم را به ۳٪ کاهش دهید یا رقیق‌کننده اضافه کنید.
خرابی UL94	هم‌افزایی ناکافی PN	افزایش MCA (تا ۶٪) یا هیپوفسفیت آلومینیوم (تا ۱۵٪)