Poliüretan AB Yapıştırıcı Toz Alev Geciktirici Formülasyonlar

Poliüretan AB Yapıştırıcı Toz Alev Geciktirici Formülasyonlar
Poliüretan AB yapıştırıcılar için halojensiz alev geciktirici formülasyonlarına olan talep, alüminyum hipofosfit (AHP), alüminyum hidroksit (ATH), çinko borat ve melamin siyanürat (MCA) gibi alev geciktiricilerin özellikleri ve sinerjik etkileriyle birleştirilerek, aşağıdaki üç bileşik şeması tasarlanmıştır. Bu formülasyonlar klor içermez ve alev geciktirici verimliliğini, fiziksel performans uyumluluğunu ve proses uygulanabilirliğini optimize etmeye odaklanır:

1. Yüksek Alev Geciktirici Formülasyon (Elektronik kapsülleme, pil kapsülleme, hedef UL94 V-0 için)

Çekirdek Alev Geciktirici Kombinasyonu:

• Alüminyum hipofosfit (AHP): 8-12 phr (çökelme sorunlarını gidermek için önerilen su bazlı poliüretan kaplı tip)
• Alüminyum hidroksit (ATH): 20-25 phr (submikron dereceli, 0,2-1,0 μm, oksijen indeksini ve kömürleşme sıkılığını artırmak için)
• MCA: 5-8 phr (gaz fazı mekanizması, yoğunlaştırılmış fazda AHP ile sinerjik)
• Çinko borat: 3-5 phr (seramik kömürleşmesini teşvik eder ve için için yanmalarını engeller)

Beklenen Performans:

• Oksijen indeksi (LOI): ≥%32 (saf PU ≈%22);
• UL94 derecesi: V-0 (1,6 mm kalınlık);
• Isıl iletkenlik: 0,45-0,55 W/m·K (ATH ve çinko borat tarafından katkı sağlanmıştır);
• Viskozite kontrolü: 25.000-30.000 cP (Çökelmeyi önlemek için yüzey işlemi gereklidir).

Ana Süreç:

• İzosiyanat (Bölüm B) ile erken reaksiyonu önlemek için AHP'nin poliol bileşeninde (Bölüm A) önceden dağıtılması gerekir;
• Arayüz bağını güçlendirmek için ATH'nin silan bağlayıcı bir madde (örneğin KH-550) ile modifiye edilmesi gerekir.

2. Düşük Maliyetli Genel Formülasyon (İnşaat sızdırmazlığı, mobilya yapıştırma, hedef UL94 V-1 için)

Çekirdek Alev Geciktirici Kombinasyonu:

• Alüminyum hidroksit (ATH): 30-40 phr (standart mikron sınıfı, uygun maliyetli, dolgu tipi alev geciktirici);
• Amonyum polifosfat (APP): 10-15 phr (halojenli maddelerin yerine, şişen bir sistem için MCA ile birlikte kullanılır);
• MCA: 5-7 phr (APP'ye oran 1:2~1:3, köpürmeyi ve oksijen izolasyonunu destekler);
• Çinko borat: 5 phr (duman bastırma, yardımcı kömür oluşumu).

Beklenen Performans:

• LOI: ≥%28;
• UL94 derecesi: V-1;
• Maliyet azaltma: ~%30 (yüksek alev geciktirici formülasyona kıyasla);
• Çekme dayanımı tutma: ≥%80 (APP'nin hidrolizi önlemek için kapsüllenmesi gerekir).

Ana Süreç:

• Nem emilimini ve kabarcık oluşumunu önlemek için APP'nin mikrokapsüllenmesi (örneğin melamin-formaldehit reçinesi ile) gerekir;
• Çökmeyi önlemek için 1-2 phr hidrofobik füme silika (örneğin Aerosil R202) ekleyin.

3. Düşük Viskoziteli Kolay İşlem Formülasyonu (Yüksek akışkanlık gerektiren hassas elektroniklerin bağlanması için)

Çekirdek Alev Geciktirici Kombinasyonu:

• Alüminyum hipofosfit (AHP): 5-8 phr (nano boyutlu, D50 ≤1 μm);
• Sıvı organik fosfor alev geciktirici (BDP alternatifi): 8-10 phr (örneğin, halojen içermeyen fosfor bazlı DMMP türevleri, viskoziteyi korur);
• Alüminyum hidroksit (ATH): 15 phr (küresel alümina kompozit, ısıl iletkenliği dengeleyen);
• MCA: 3-5 kelime.

Beklenen Performans:

• Viskozite aralığı: 10.000-15.000 cP (sıvı alev geciktirici sistemlere yakın);
• Alev geciktirici: UL94 V-0 (sıvı fosfor ile zenginleştirilmiştir);
• Isıl iletkenlik: ≥0,6 W/m·K (küresel alüminanın katkısıyla).

Ana Süreç:

• AHP ve küresel alümina yüksek kesme (≥2000 rpm) altında birlikte karıştırılmalı ve dağıtılmalıdır;
• AHP nem emilimini önlemek için B Bölümüne 4-6 phr moleküler elek kurutucusu ekleyin.

4. Bileşik Teknik Noktalar ve Alternatif Çözümler

1. Sinerjik Mekanizmalar:

• AHP + MCA:AHP, kurutma ve kömürleşmeyi teşvik ederken, MCA ısıtıldığında azot gazı açığa çıkararak petek benzeri bir kömürleşme tabakası oluşturur.
• ATH + Çinko borat:ATH ısıyı emer (1967 J/g) ve çinko borat yüzeyi kaplayan bir borat cam tabakası oluşturur.

2. Alternatif Alev Geciktiriciler:

• Polifosfazen türevleri:Yüksek verimli ve çevre dostu, yan ürün HCl kullanımı ile;
• Epoksi silikon reçine (ESR):AHP ile birleştirildiğinde toplam yüklemeyi azaltır (%18 V-0 için) ve mekanik özellikleri iyileştirir.

3. Süreç Risk Kontrolü:

• Sedimentasyon:Viskozite <10.000 cP ise çökmeyi önleyici maddeler (örneğin poliürea modifiyeli tipler) gereklidir;
• Kürleme inhibisyonu:İzosiyanat reaksiyonlarına müdahaleyi önlemek için aşırı alkali alev geciktiricilerden (örneğin MCA) kaçının.

5. Uygulama Önerileri

• İlk optimizasyon için yüksek alev geciktirici formülasyonun test edilmesine öncelik verin: kaplanmış AHP + alt mikron ATH (ortalama parçacık boyutu 0,5 μm) AHP:ATH:MCA = 10:20:5.
• Temel testler:
  → LOI (GB/T 2406.2) ve UL94 dikey yanma;
  → Isıl döngüden sonra bağ mukavemeti (-30℃~100℃, 200 saat);
  → Hızlandırılmış yaşlanma (60℃/7d) sonrasında alev geciktirici çökeltme.

Alev Geciktirici Formülasyon Tablosu