Formulasi Bubuk Perekat Poliuretan AB Tahan Api

Formulasi Bubuk Perekat Poliuretan AB Tahan Api
Adhedhasar panjaluk formulasi tahan api bebas halogen kanggo perekat poliuretan AB, digabungake karo karakteristik lan efek sinergis saka tahan api kayata aluminium hipofosfat (AHP), aluminium hidroksida (ATH), seng borat, lan melamin sianurat (MCA), telung skema peracikan ing ngisor iki dirancang. Formulasi iki bebas klorin lan fokus ing optimalisasi efisiensi tahan api, kompatibilitas kinerja fisik, lan kelayakan proses:

1. Formulasi Tahan Api Tinggi (Kanggo pot elektronik, enkapsulasi baterai, target UL94 V-0)

Kombinasi Tahan Api Inti:

• Aluminium hipofosfat (AHP): 8-12 phr (jinis dilapisi poliuretan sing ditularake banyu disaranake kanggo ngatasi masalah presipitasi)
• Aluminium hidroksida (ATH): 20-25 phr (kelas submikron, 0,2-1,0 μm, kanggo ningkatake indeks oksigen lan kekompakan arang)
• MCA: 5-8 phr (mekanisme fase gas, sinergis karo AHP ing fase kondensasi)
• Seng borat: 3-5 phr (ningkatake pembentukan arang keramik lan nyegah kobongan)

Kinerja sing diarepake:

• Indeks oksigen (LOI): ≥32% (PU murni ≈22%);
• Rating UL94: V-0 (ketebalan 1,6 mm);
• Konduktivitas termal: 0,45-0,55 W/m·K (disumbang dening ATH lan seng borat);
• Kontrol viskositas: 25.000-30.000 cP (perawatan permukaan dibutuhake kanggo nyegah sedimentasi).

Proses Kunci:

• AHP kudu wis kasebar sadurunge ing komponen poliol (Bagian A) kanggo nyegah reaksi prematur karo isosianat (Bagian B);
• ATH kudu dimodifikasi nganggo agen kopling silan (kayata, KH-550) kanggo ningkatake ikatan antarmuka.

2. Formulasi Umum Murah (Kanggo sealing konstruksi, ikatan mebel, target UL94 V-1)

Kombinasi Tahan Api Inti:

• Aluminium hidroksida (ATH): 30-40 phr (tahan api tipe pengisi standar, hemat biaya, lan tahan api);
• Amonium polifosfat (APP): 10-15 phr (digabungake karo MCA kanggo sistem intumescent, ngganti agen halogenasi);
• MCA: 5-7 phr (rasio karo APP 1:2~1:3, ningkatake umpluk lan isolasi oksigen);
• Seng borat: 5 phr (panyegah asap, pembentukan arang tambahan).

Kinerja sing diarepake:

• LOI: ≥28%;
• Rating UL94: V-1;
• Pangurangan biaya: ~30% (dibandhingake karo formulasi tahan geni dhuwur);
• Retensi kekuatan tarik: ≥80% (APP mbutuhake enkapsulasi kanggo nyegah hidrolisis).

Proses Kunci:

• APP kudu dimikroenkapsulasi (contone, nganggo resin melamin-formaldehida) kanggo nyegah panyerepan kelembapan lan pembentukan gelembung;
• Tambahna 1-2 phr silika asap hidrofobik (contone, Aerosil R202) kanggo anti-endapan.

3. Formulasi Proses Gampang Viskositas Rendah (Kanggo ikatan elektronik presisi, mbutuhake kemampuan aliran sing dhuwur)

Kombinasi Tahan Api Inti:

• Aluminium hipofosfat (AHP): 5-8 phr (nano, D50 ≤1 μm);
• Tahan api fosfor organik cair (alternatif BDP): 8-10 phr (contone, turunan DMMP adhedhasar fosfor bebas halogen, njaga viskositas);
• Aluminium hidroksida (ATH): 15 phr (komposit alumina bunder, nyeimbangake konduktivitas termal);
• MCA: 3-5 wong.

Kinerja sing diarepake:

• Kisaran viskositas: 10.000-15.000 cP (meh padha karo sistem tahan api cair);
• Tahan api: UL94 V-0 (ditingkatake nganggo fosfor cair);
• Konduktivitas termal: ≥0,6 W/m·K (disumbang dening alumina sferis).

Proses Kunci:

• AHP lan alumina bunder kudu dicampur bebarengan lan disebarake ing geseran dhuwur (≥2000 rpm);
• Tambahna pengering saringan molekuler 4-6 phr menyang Bagian B kanggo nyegah panyerepan kelembapan AHP.

4. Nggabungake Poin Teknis & Solusi Alternatif

1. Mekanisme Sinergis:

• AHP + MCA:AHP nyebabake dehidrasi lan gosong, dene MCA ngeculake gas nitrogen nalika dipanasake, mbentuk lapisan arang kaya sarang lebah.
• ATH + Seng borat:ATH nyerep panas (1967 J/g), lan seng borat mbentuk lapisan kaca borat kanggo nutupi permukaane.

2. Bahan Penahan Geni Alternatif:

• Turunan polifosfasen:Efisiensi dhuwur lan ramah lingkungan, kanthi panggunaan produk sampingan HCl;
• Resin silikon epoksi (ESR):Nalika digabungake karo AHP, iki bakal ngurangi beban total (18% kanggo V-0) lan ningkatake sifat mekanik.

3. Kontrol Risiko Proses:

• Sedimentasi:Agen anti-pengendapan (kayata, jinis sing dimodifikasi poliurea) dibutuhake yen viskositas <10.000 cP;
• Inhibisi pangeringan:Aja nggunakake bahan tahan api alkali sing berlebihan (kayata, MCA) kanggo nyegah gangguan reaksi isosianat.

5. Rekomendasi Implementasi

• Prioritasake uji coba formulasi tahan api dhuwur: dilapisi AHP + submikron ATH (ukuran partikel rata-rata 0,5 μm) ing AHP:ATH:MCA = 10:20:5 kanggo optimasi awal.
• Tes kunci:
  → LOI (GB/T 2406.2) lan pembakaran vertikal UL94;
  → Kekuwatan ikatan sawise siklus termal (-30℃~100℃, 200 jam);
  → Presipitasi tahan api sawise penuaan sing dipercepat (60℃/7d).

Tabel Formulasi Tahan Api