Tilvísunarlogvarnarefni fyrir hitaherðandi akrýllím
Til að uppfylla kröfur UL94 V0 um logavarnarefni fyrir hitaherðandi akrýllím, með hliðsjón af eiginleikum núverandi logavarnarefna og sérstöðu hitaherðandi kerfa, er eftirfarandi fínstillt formúla og lykilgreining lögð til:
I. Meginreglur um hönnun efnasamsetninga og kröfur um hitaherðingarkerfi
- Verður að passa við herðingarhita (venjulega 120–180°C)
- Eldvarnarefni verða að þola háhitavinnslu (forðast niðurbrotsbrest)
- Tryggja dreifingarstöðugleika í kerfum með mikla þvertengingu
- Jafnvægi á vélrænum styrk eftir herðingu og skilvirkni logavarnarefna
II. Hönnun samverkandi logavarnarkerfa
Eldvarnareiginleikar og hitaþolinn samhæfni
| Logavarnarefni | Aðalhlutverk | Samhæfni við hitaþolna | Ráðlagður hleðsla |
|---|---|---|---|
| Mjög fínt ATH | Aðal FR: Innvortis ofþornun, gasfasaþynning | Krefst yfirborðsbreytinga (kekkjunarvarnarefnis) | ≤35% (of mikil hleðsla dregur úr þvertengingu) |
| Álhýpófosfít | Samverkandi efni: Kols hvati, stakeindabindandi efni (PO·) | Niðurbrotshitastig >300°C, hentugt til herðingar | 8–12% |
| Sinkbórat | Kolabætir: Myndar gljáandi hindrun, dregur úr reyk | Samverkar við ATH (Al-B03 kolefni) | 5–8% |
| MCA (Melamín sýanúrat) | Gasfasa FR: Losar NH₃, hindrar bruna | Niðurbrotshitastig 250–300°C (herðingarhitastig <250°C) | 3–5% |
III. Ráðlagður samsetning (þyngdarhlutfall)
Leiðbeiningar um vinnslu íhluta
| Íhlutur | Hlutfall | Lykilvinnsluathugasemdir |
|---|---|---|
| Hitaþolinn akrýl plastefni | 45–50% | Lítil seigjugerð (t.d. epoxy akrýlat) fyrir mikið fylliefni |
| Yfirborðsbreytt ATH (D50 <5µm) | 25–30% | Formeðhöndlað með KH-550 sílani |
| Álhýpófosfít | 10–12% | Forblandað með ATH, bætt við í skömmtum |
| Sinkbórat | 6–8% | Bætt við MCA; forðastu niðurbrot vegna mikillar skeringar |
| MCA | 4–5% | Hæghraðablöndun á síðari stigum (<250°C) |
| Dreifingarefni (BYK-2152 + PE vax) | 1,5–2% | Tryggir jafna dreifingu fylliefnisins |
| Tengiefni (KH-550) | 1% | Formeðhöndlað með ATH/hýpófosfíti |
| Herðingarefni (BPO) | 1–2% | Lághitavirkjunarefni fyrir hraða herðingu |
| Setvarnarefni (Aerosil R202) | 0,5% | Þixotropískt botnfallshemjandi efni |
IV. Stjórnun mikilvægra ferla
1. Dreifingarferli
- Forvinnsla: ATH og hypofosfít lagt í bleyti í 5% KH-550/etanóllausn (2 klst., 80°C þurrkun)
- Blöndunarröð:
- Plastefni + dreifiefni → Hæghraðablöndun → Bætið við breyttu ATH/hýpófosfíti → Hraðdreifing (2500 snúningar á mínútu, 20 mín.) → Bætið við sinkbórat/MCA → Hæghraðablöndun (forðist niðurbrot MCA)
- Búnaður: Planetarísk blandari (lofttæmislosun) eða þriggja valsa mylla (fyrir fínt duft)
2. Bestun á herðingu
- Þrepaherðing: 80°C/1 klst. (forgel) → 140°C/2 klst. (eftirherðing, forðist niðurbrot MCA)
- Þrýstistýring: 0,5–1 MPa til að koma í veg fyrir að fylliefni setjist
3. Samverkunaraðferðir
- ATH + Hýpófosfít: Myndar AlPO₄-styrktan kolsýringu á meðan það fjarlægir stakeindir (PO·)
- Sinkbórat + MCA: Tvöföld hindrun milli gass og fasts efnis (þynning NH₃ + bráðið glerlag)
V. Aðferðir til að fínstilla afköst
Algeng vandamál og lausnir
| Vandamál | Rót orsök | Lausn |
|---|---|---|
| Drýpandi kveikja | Lágt bráðnunarseigja | Aukið MCA í 5% + hypofosfít í 12%, eða bætið við 0,5% PTFE ördufti. |
| Brothættni eftir herðingu | Of mikil ATH hleðsla | Minnkaðu ATH í 25% + 5% nanó-CaCO₃ (herðandi) |
| Setmyndun í geymslu | Léleg þixótrópía | Aukið kísilmagn í 0,8% eða skiptið yfir í BYK-410 |
| LOI <28% | Ófullnægjandi gasfasa FR | Bætið við 2% húðuðu rauðu fosfóri eða 1% nanó-BN |
VI. Staðfestingarmælikvarðar
- UL94 V0: 3,2 mm sýni, heildarlogatími <50 sekúndur (engin kveiking með bómullarefni)
- LOI ≥30% (öryggismörk)
- TGA leifar >25% (800°C, N₂)
- Vélrænt jafnvægi: Togstyrkur >8 MPa, klippistyrkur >6 MPa
Lykilatriði
- Nær V0 einkunn en viðheldur samt vélrænum heilindum.
- Mælt er með smáum tilraunum (50 g) áður en kvarðanum er skipt.
- Fyrir meiri afköst: má bæta við 2–3% DOPO afleiðum (t.d. fosfafenantreni).
Þessi samsetning tryggir að ströngum stöðlum um logavarnarefni sé fylgt, en jafnframt er vinnsluhæfni og afköst við notkun hámarks.
Birtingartími: 1. júlí 2025
