Formulazione ignifuga di riferimentu per adesivo acrilico termoindurente
Per risponde à i requisiti di ritardante di fiamma UL94 V0 per l'adesivi acrilici termoindurenti, tenendu contu di e caratteristiche di i ritardanti di fiamma esistenti è di e specificità di i sistemi termoindurenti, sò pruposte a seguente formulazione ottimizzata è l'analisi chjave:
I. Principii di cuncepimentu di formulazione è requisiti di u sistema termoindurente
- Deve currisponde à a temperatura di stagionatura (tipicamente 120-180 ° C)
- I ritardanti di fiamma devenu resistere à u trattamentu à alta temperatura (evità a decomposizione)
- Assicurà a stabilità di a dispersione in sistemi à alta densità di reticolazione
- Equilibriu di a resistenza meccanica post-polimerizazione è di l'efficienza di ignifugazione
II. Cuncepimentu di u Sistema Sinergicu Ignifugu
Funzioni ignifughe è compatibilità termoindurente
| Ritardante di fiamma | Ruolo Primariu | Compatibilità di i termoindurenti | Caricamentu cunsigliatu |
|---|---|---|---|
| ATH ultrafine | FR principale: Disidratazione endotermica, diluzione in fase gassosa | Richiede una mudificazione di a superficia (anti-agglomerazione) | ≤35% (un caricu eccessivu riduce a reticulazione) |
| Ipofosfitu d'aluminiu | Sinergistu: Catalizzatore di carbone, scavenger di radicali (PO·) | Temperatura di decomp. >300°C, adatta per a polimerizazione | 8–12% |
| Boratu di zincu | Esaltatore di carbonizazione: Forma una barriera vetrosa, riduce u fumu | Sinergizza cù ATH (carbone Al-BO) | 5–8% |
| MCA (cianuratu di melamina) | FR in fase gassosa: Libera NH₃, inibisce a combustione | Temp. di decomp. 250–300°C (temp. di polimerizazione <250°C) | 3–5% |
III. Formulazione cunsigliata (% di pesu)
Linee guida per u trattamentu di i cumpunenti
| Cumponente | Rapportu | Note di trasfurmazione chjave |
|---|---|---|
| Resina acrilica termoindurente | 45–50% | Tipu à bassa viscosità (per esempiu, acrilatu epossidicu) per un altu caricu di riempitore |
| ATH mudificatu in superficia (D50 <5µm) | 25–30% | Pretrattatu cù silanu KH-550 |
| Ipofosfitu d'aluminiu | 10–12% | Premiscelatu cù ATH, aghjuntu in lotti |
| Boratu di zincu | 6–8% | Aggiuntu cù MCA; evita a degradazione à altu tagliu |
| MCA | 4–5% | Miscelazione à bassa velocità in fase avanzata (<250°C) |
| Dispersant (BYK-2152 + cera PE) | 1,5–2% | Assicura una dispersione uniforme di u riempitore |
| Agente di accoppiamentu (KH-550) | 1% | Pretrattatu nantu à ATH/ipofosfitu |
| Agente indurente (BPO) | 1–2% | Attivatore à bassa temperatura per una rapida indurimentu |
| Agente antisedimentazione (Aerosil R202) | 0,5% | Antisedimentazione tixotropica |
IV. Cuntrolli di Prucessu Criticu
1. Prucessu di dispersione
- Pretrattamentu: ATH è ipofosfitu imbevuti in una soluzione di KH-550/etanolo à 5% (2 ore, asciugatura à 80°C)
- Sequenza di mischju:
- Resina + disperdente → Miscelazione à bassa velocità → Aghjunghje ATH/ipofosfitu mudificatu → Dispersione à alta velocità (2500 rpm, 20 min) → Aghjunghje boratu di zincu/MCA → Miscelazione à bassa velocità (evità a degradazione di MCA)
- Attrezzatura: Miscelatore planetariu (degassazione sottu vuoto) o mulinu à trè rulli (per polveri ultrafini)
2. Ottimizazione di a polimerizazione
- Polimerizazione graduale: 80°C/1h (pre-gel) → 140°C/2h (post-polimerizazione, evità a decomposizione di MCA)
- Cuntrollu di pressione: 0,5–1 MPa per impedisce a sedimentazione di u riempitore
3. Meccanismi sinergichi
- ATH + Ipofosfitu: Forma carbone rinforzatu cù AlPO₄ mentre elimina i radicali (PO·)
- Boratu di zincu + MCA: Doppia barriera gas-solidu (diluizione NH₃ + stratu vetrosu fusu)
V. Strategie di Ottimizazione di e Prestazioni
Prublemi è Soluzioni Cumuni
| Problema | Causa Principale | Soluzione |
|---|---|---|
| Accensione à goccia | Bassa viscosità di fusione | Aumentà MCA à 5% + ipofosfitu à 12%, o aghjunghje 0,5% di micropolvere di PTFE |
| Fragilità dopu a cura | Caricamentu eccessivu di ATH | Riduce l'ATH à 25% + 5% nano-CaCO₃ (indurimentu) |
| Sedimentazione di almacenamentu | Tissotropia scarsa | Aumentate a silice à 0,8% o passate à BYK-410 |
| LOI <28% | FR in fase gassosa insufficiente | Aghjunghje 2% di fosforu rossu rivestitu o 1% di nano-BN |
VI. Metriche di validazione
- UL94 V0: campioni di 3,2 mm, tempu tutale di fiamma <50 s (senza accensione di cuttone)
- LOI ≥30% (margine di sicurezza)
- TGA residue > 25% (800 ° C, N₂)
- Equilibriu meccanicu: Resistenza à a trazione >8 MPa, resistenza à u tagliu >6 MPa
Punti chjave
- Raggiunge a classificazione V0 mantenendu l'integrità meccanica.
- Prove à piccula scala (50 g) cunsigliate prima di a scaling.
- Per prestazioni più elevate: si ponu aghjunghje 2-3% di derivati DOPO (per esempiu, fosfafenantrene).
Questa formula assicura a conformità cù e norme rigorose di ignifugazione mentre ottimizza a processabilità è e prestazioni di l'usu finale.
Data di publicazione: 01 lug 2025
