فرمول مرجع مقاوم در برابر شعله برای چسب اکریلیک ترموست
برای برآورده کردن الزامات UL94 V0 برای چسبهای اکریلیک ترموست، با توجه به ویژگیهای بازدارندههای شعله موجود و ویژگیهای سیستمهای ترموست، فرمولاسیون بهینه شده و تحلیل کلیدی زیر پیشنهاد شده است:
اصول طراحی فرمولاسیون و الزامات سیستم ترموست
- باید با دمای پخت مطابقت داشته باشد (معمولاً ۱۲۰ تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد)
- مواد ضد حریق باید در برابر پردازش در دمای بالا مقاومت کنند (از تجزیه ناقص جلوگیری شود)
- تضمین پایداری پراکندگی در سیستمهای با چگالی پیوند عرضی بالا
- ایجاد تعادل بین استحکام مکانیکی پس از پخت و راندمان بازدارندگی شعله
دوم. طراحی سیستم بازدارنده شعله هم افزایی
عملکردهای بازدارنده شعله و سازگاری با ترموست
| بازدارنده شعله | نقش اصلی | سازگاری با ترموست | بارگیری توصیه شده |
|---|---|---|---|
| ATH فوق العاده ریز | FR اصلی: آبگیری گرماگیر، رقیقسازی فاز گازی | نیاز به اصلاح سطح (ضد کلوخه شدن) | ≤35% (بارگذاری بیش از حد، اتصال عرضی را کاهش میدهد) |
| هیپوفسفیت آلومینیوم | هم افزایی: کاتالیزور زغالی، جاذب رادیکال (PO·) | دمای تجزیه >300 درجه سانتیگراد، مناسب برای عمل آوری | ۸–۱۲٪ |
| بورات روی | تقویتکنندهی زغال: ایجاد لایهی محافظ شیشهای، کاهش دود | با ATH (Al-BO char) سینرژیک میشود. | ۵–۸٪ |
| MCA (ملامین سیانورات) | FR فاز گازی: NH₃ آزاد میکند و از احتراق جلوگیری میکند. | دمای تجزیه ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد (دمای خشک شدن <۲۵۰ درجه سانتیگراد) | ۳–۵٪ |
III. فرمولاسیون پیشنهادی (درصد وزنی)
دستورالعملهای پردازش قطعات
| کامپوننت | نسبت | نکات کلیدی پردازش |
|---|---|---|
| رزین اکریلیک ترموست | ۴۵–۵۰٪ | نوع کم ویسکوزیته (مثلاً اپوکسی اکریلات) برای بارگذاری پرکننده بالا |
| ATH اصلاحشده سطحی (D50 <5µm) | ۲۵–۳۰٪ | پیش تیمار شده با سیلان KH-550 |
| هیپوفسفیت آلومینیوم | ۱۰–۱۲٪ | از قبل با ATH مخلوط شده و به صورت دستهای اضافه میشود |
| بورات روی | ۶–۸٪ | با MCA اضافه شده است؛ از تخریب برشی بالا جلوگیری میکند |
| ام سی ای | ۴–۵٪ | اختلاط با سرعت پایین در مراحل پایانی (کمتر از ۲۵۰ درجه سانتیگراد) |
| پخش کننده (BYK-2152 + موم پلی اتیلن) | ۱.۵–۲٪ | پراکندگی یکنواخت پرکننده را تضمین میکند |
| عامل اتصال (KH-550) | 1% | پیش تیمار شده با ATH/هیپوفسفیت |
| عامل پخت (BPO) | ۱–۲٪ | فعالکننده دمای پایین برای خشک شدن سریع |
| عامل ضد ته نشینی (Aerosil R202) | ۰.۵٪ | ضد رسوب تیکسوتروپیک |
IV. کنترلهای فرآیند بحرانی
۱. فرآیند پراکندگی
- پیش تصفیه: ATH و هیپوفسفیت خیسانده شده در محلول 5% KH-550/اتانول (2 ساعت، خشک شدن در دمای 80 درجه سانتیگراد)
- توالی مخلوط کردن:
- رزین + پخشکننده → اختلاط با سرعت پایین → افزودن ATH/هیپوفسفیت اصلاحشده → پراکندگی با سرعت بالا (۲۵۰۰ دور در دقیقه، ۲۰ دقیقه) → افزودن بورات روی/MCA → اختلاط با سرعت پایین (جلوگیری از تخریب MCA)
- تجهیزات: میکسر سیارهای (گاززدایی در خلاء) یا آسیاب سه غلتکی (برای پودرهای بسیار ریز)
۲. بهینهسازی عملآوری
- پخت مرحلهای: ۸۰ درجه سانتیگراد در ۱ ساعت (قبل از ژل شدن) → ۱۴۰ درجه سانتیگراد در ۲ ساعت (پس از پخت، از تجزیه MCA جلوگیری شود)
- کنترل فشار: 0.5 تا 1 مگاپاسکال برای جلوگیری از تهنشینی پرکننده
۳. مکانیسمهای همافزایی
- ATH + هیپوفسفیت: در حین جمعآوری رادیکالها (PO·) زغال تقویتشده با AlPO₄ تشکیل میدهد.
- بورات روی + MCA: مانع دوگانه گاز-جامد (رقت NH₃ + لایه شیشهای مذاب)
V. استراتژیهای تنظیم عملکرد
مشکلات و راهحلهای رایج
| مسئله | علت ریشهای | راه حل |
|---|---|---|
| احتراق قطرهای | ویسکوزیته مذاب پایین | MCA را به ۵٪ + هیپوفسفیت را به ۱۲٪ افزایش دهید یا ۰.۵٪ پودر میکرو PTFE اضافه کنید |
| شکنندگی پس از پخت | بارگیری بیش از حد ATH | کاهش ATH به ۲۵٪ + ۵٪ نانو CaCO₃ (سختتر شدن) |
| رسوبگذاری ذخیرهسازی | تیکسوتروپی ضعیف | سیلیس را به 0.8٪ افزایش دهید یا به BYK-410 تغییر دهید |
| LOI <28٪ | فاز گازی ناکافی FR | ۲٪ فسفر قرمز پوشش داده شده یا ۱٪ نانو-BN اضافه کنید |
ششم. معیارهای اعتبارسنجی
- UL94 V0: نمونههای ۳.۲ میلیمتری، زمان کل شعله کمتر از ۵۰ ثانیه (بدون اشتعال پنبه)
- LOI ≥30% (حاشیه ایمنی)
- باقیمانده TGA > 25٪ (800 درجه سانتیگراد، N2)
- تعادل مکانیکی: مقاومت کششی > 8 مگاپاسکال، مقاومت برشی > 6 مگاپاسکال
نکات کلیدی
- ضمن حفظ یکپارچگی مکانیکی، به رتبه V0 دست مییابد.
- قبل از مقیاسبندی، آزمایش در مقیاس کوچک (۵۰ گرم) توصیه میشود.
- برای عملکرد بالاتر: میتوان ۲ تا ۳ درصد مشتقات DOPO (مثلاً فسفافنانترن) اضافه کرد.
این فرمولاسیون، ضمن بهینهسازی فرآیندپذیری و عملکرد نهایی، انطباق با استانداردهای سختگیرانهی ضد شعله را تضمین میکند.
زمان ارسال: ژوئیه-01-2025
