Novinky - Referenční složení zpomalující hoření pro termosetové akrylové lepidlo

Referenční složení zpomalující hoření pro termosetové akrylové lepidlo

Pro splnění požadavků normy UL94 V0 na zpomalovače hoření pro termosetická akrylová lepidla, s ohledem na vlastnosti stávajících zpomalovačů hoření a specifika termosetických systémů, se navrhuje následující optimalizované složení a klíčová analýza:

I. Zásady návrhu formulace a požadavky na termosetické systémy

Musí odpovídat teplotě vytvrzování (obvykle 120–180 °C)
Zpomalovače hoření musí odolávat zpracování při vysokých teplotách (zabránit rozkladu)
Zajištění stability disperze v systémech s vysokou hustotou zesítění
Vyvážená mechanická pevnost po vytvrzení a účinnost zpomalování hoření

II. Synergický návrh systému zpomalujícího hoření

Funkce zpomalující hoření a kompatibilita s termosety

Zpomalovač hoření	Primární role	Kompatibilita s termosety	Doporučené zatížení
Ultrajemný ATH	Hlavní FR: Endotermická dehydratace, ředění v plynné fázi	Vyžaduje úpravu povrchu (proti shlukování)	≤35 % (nadměrné zatížení snižuje zesítění)
Fosfornan hlinitý	Synergista: Uhlíkový katalyzátor, lapač radikálů (PO·)	Teplota rozkladu >300 °C, vhodné pro vytvrzování	8–12 %
Boritan zinečnatý	Zvýrazňovač uhlíku: Vytváří sklovitou bariéru, snižuje kouř	Synergicky působí s ATH (Al-BO char)	5–8 %
MCA (kyanurát melaminu)	Plynná fáze FR: Uvolňuje NH₃, inhibuje hoření	Teplota rozkladu 250–300 °C (teplota vytvrzování <250 °C)	3–5 %

III. Doporučené složení (hmotnostní %)

Pokyny pro zpracování komponent

Komponent	Poměr	Klíčové poznámky ke zpracování
Termosetová akrylová pryskyřice	45–50 %	Nízkoviskózní typ (např. epoxidový akrylát) pro vysoké plnivo
Povrchově modifikovaný ATH (D50 <5µm)	25–30 %	Předběžně ošetřeno silanem KH-550
Fosfornan hlinitý	10–12 %	Předmíchané s ATH, přidáváno po dávkách
Boritan zinečnatý	6–8 %	Přidáno s MCA; zabránění degradaci při vysokém smyku
MCA	4–5 %	Nízkorychlostní míchání v pozdním stádiu (<250 °C)
Dispergační prostředek (BYK-2152 + PE vosk)	1,5–2 %	Zajišťuje rovnoměrné rozptýlení plniva
Spojovací činidlo (KH-550)	1%	Předléčeno ATH/hypofosfitem
Tvrdidlo (BPO)	1–2 %	Nízkoteplotní aktivátor pro rychlé vytvrzení
Proti usazovací činidlo (Aerosil R202)	0,5 %	Tixotropní antisedimentační činidlo

IV. Kritické procesní kontroly

1. Disperzní proces

Předúprava: ATH a hypofosfan namočené v 5% roztoku KH-550/ethanol (2 hodiny, sušení při 80 °C)
Postup míchání:
- Pryskyřice + dispergační činidlo → Míchání při nízkých otáčkách → Přidání modifikovaného ATH/hypofosfitu → Vysokorychlostní disperze (2500 ot/min, 20 min) → Přidání boritanu zinečnatého/MCA → Míchání při nízkých otáčkách (zabránění degradaci MCA)
Zařízení: Planetární míchačka (vakuové odplyňování) nebo tříválcový mlýn (pro ultrajemné prášky)

2. Optimalizace vytvrzování

Postupné vytvrzování: 80 °C/1 h (před gelováním) → 140 °C/2 h (po vytvrzování, zabránit rozkladu MCA)
Regulace tlaku: 0,5–1 MPa, aby se zabránilo usazování plniva

3. Synergické mechanismy

ATH + Hypofosfit: Tvoří uhlík zesílený AlPO₄ a zároveň váže radikály (PO·)
Boritan zinečnatý + MCA: Dvojitá bariéra plyn-pevná látka (ředění NH₃ + vrstva roztaveného skelného materiálu)

V. Strategie ladění výkonu

Běžné problémy a řešení

Problém	Hlavní příčina	Řešení
Kapající zapalování	Nízká viskozita taveniny	Zvyšte MCA na 5 % + hypofosfan na 12 % nebo přidejte 0,5 % mikroprášku PTFE
Křehkost po vytvrzení	Nadměrné zatížení ATH	Snížení obsahu ATH na 25 % + 5 % nano-CaCO₃ (zpevnění)
Uskladňovací sedimentace	Špatná tixotropie	Zvyšte obsah oxidu křemičitého na 0,8 % nebo přejděte na BYK-410
LOI <28 %	Nedostatečná FR v plynné fázi	Přidejte 2 % potaženého červeného fosforu nebo 1 % nano-BN

VI. Validační metriky

UL94 V0: vzorky o tloušťce 3,2 mm, celková doba plamene <50 s (bez zapálení bavlny)
LOI ≥30 % (bezpečnostní rezerva)
TGA zbytek >25 % (800 °C, N2)
Mechanická rovnováha: Pevnost v tahu >8 MPa, pevnost ve smyku >6 MPa