Halogeenvrye Vlamvertragende Formulering en Verwerkingstegnologie vir Epoksiehars
Die kliënt soek 'n omgewingsvriendelike, halogeenvrye en swaarmetaalvrye vlamvertrager wat geskik is vir epoksiehars met 'n anhidried-uithardingstelsel, wat UL94-V0-nakoming vereis. Die uithardingsmiddel moet 'n hoëtemperatuur-epoksie-uithardingsmiddel wees met 'n Tg bo 125°C, wat hitte-uitharding by 85–120°C en stadige reaksie by kamertemperatuur vereis. Hieronder is die gedetailleerde formulering soos deur die kliënt versoek.
I. Vlamvertragende Formuleringstelsel
1. Kernvlamvertragende stelsel: Fosfor-stikstof sinergie
Vlamvertragende Inligtingstabel
| Vlamvertrager | Meganisme | Aanbevole laai | Opmerkings |
|---|---|---|---|
| Aluminium hipofosfiet | Gekondenseerde fase vlamvertraging, vorm aluminiumfosfaat-koollaag | 10–15% | Primêre vlamvertrager, ontbindingstemperatuur >300°C |
| Ammoniumpolifosfaat (APP) | Intumescerende vlamvertraging, sinergiseer met aluminiumhipofosfiet | 5–10% | Suurbestande APP benodig |
| Melamien-sianuraat (MCA) | Stikstofbron, verbeter fosforsinergie, onderdruk rook | 3–5% | Verminder drup |
2. Hulpvlamvertragers en sinergiste
Inligtingstabel vir hulpvlamvertragers
| Vlamvertrager | Meganisme | Aanbevole laai | Opmerkings |
|---|---|---|---|
| Sinkboraat | Bevorder koolvorming, onderdruk nagloed | 2–5% | Oormatige hoeveelhede kan die genesing vertraag |
| Fyn aluminiumhidroksied | Endotermiese verkoeling, rookonderdrukking | 5–8% | Beheerlading (om Tg-vermindering te vermy) |
3. Voorbeeldformulering (Totale lading: 20–30%)
Basisformulering (Relatief tot Totale Harsinhoud)
| Komponent | Inhoud (Relatief tot Hars) |
|---|---|
| Aluminium hipofosfiet | 12% |
| APP | 8% |
| MCA | 4% |
| Sinkboraat | 3% |
| Aluminiumhidroksied | 5% |
| Totale Laai | 32% (aanpasbaar tot 25–30%) |
II. Belangrike Verwerkingstappe
1. Meng en Dispersie
A. Voorbehandeling:
- Droog aluminiumhipofosfiet, APP en MCA by 80°C vir 2 uur (voorkom vogabsorpsie).
- Behandel anorganiese vulstowwe (aluminiumhidroksied, sinkboraat) met 'n silaan-koppelingsmiddel (bv. KH-550).
B. Mengvolgorde:
- Epoksiehars + Vlamvertragers (60°C, roer vir 1 uur)
- Voeg anhidried-hardingsmiddel by (hou temperatuur <80°C)
- Vakuumontgassing (-0.095 MPa, 30 min)
2. Genesingsproses
Stap-vir-stap uitharding (Balanseer vlamvertragende stabiliteit en hoë Tg):
- 85°C / 2 uur (stadige inisiasie, verminder borrels)
- 120°C / 2 uur (verseker volledige anhidriedreaksie)
- 150°C / 1 uur (verhoog kruisbindingsdigtheid, Tg >125°C)
3. Sleutelnotas
- Viskositeitsbeheer: Indien die viskositeit te hoog is, voeg 5% reaktiewe epoksieverdunningsmiddel (bv. AGE) by.
- Vertraagde uitharding: Gebruik metielheksahidroftaalsuuranhidried (MeHHPA) of voeg 0.2% 2-etiel-4-metielimidasool by (vertraag kamertemperatuurreaksie).
III. Prestasieverifikasie en -aanpassing
1. Vlamvertraging:
- UL94 V0-toets (1.6 mm dikte): Verseker brandtyd <10 sek, geen drup nie.
- Indien misluk: Verhoog aluminiumhipofosfiet (+3%) of APP (+2%).
2. Termiese Prestasie:
- DSC-toets vir Tg: Indien Tg <125°C, verminder aluminiumhidroksied (verlaag Tg as gevolg van endotermiese effek).
3. Meganiese Eienskappe:
- Indien die buigsterkte daal, voeg 1–2% nano-silika by vir versterking.
IV. Potensiële probleme en oplossings
Tabel met Vlamvertragende Probleme en Oplossings
| Probleem | Oorsaak | Oplossing |
|---|---|---|
| Onvolledige genesing | Vogabsorpsie of pH-interferensie van vlamvertragers | Voordroog vulstowwe, gebruik suurbestande APP |
| Swak harsvloei | Oormatige vulstoflading | Verminder aluminiumhidroksied tot 3% of voeg verdunningsmiddel by |
| UL94-mislukking | Onvoldoende PN-sinergie | Verhoog MCA (tot 6%) of aluminiumhipofosfiet (tot 15%) |
V. Alternatiewe Formulering (Indien Nodig)
Vervang 'n deel van APP met DOPO-afgeleides (bv. DOPO-HQ):
- 8% DOPO-HQ + 10% aluminiumhipofosfiet verminder totale lading (~18%) terwyl prestasie gehandhaaf word.
Hierdie kombinasie balanseer vlamvertraging, omgewingsveiligheid en hoëtemperatuurprestasie. Kleinskaalse proewe (500 g) word aanbeveel voor volskaalse produksie.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Plasingstyd: 25 Julie 2025