Teknolohiya ng Pagpopormula at Pagproseso na Walang Halogen na Flame Retardant para sa Epoxy Resin
Ang kostumer ay naghahanap ng isang environment-friendly, halogen-free, at heavy-metal-free flame retardant na angkop para sa epoxy resin na may anhydride curing system, na nangangailangan ng UL94-V0 compliance. Ang curing agent ay dapat na isang high-temperature epoxy curing agent na may Tg na higit sa 125°C, na nangangailangan ng heat curing sa 85–120°C at mabagal na reaksyon sa temperatura ng silid. Nasa ibaba ang detalyadong pormulasyon ayon sa hiniling ng kostumer.
I. Sistema ng Pormulasyon na Hindi Tinatablan ng Apoy
1. Sistemang Pangunahing Hindi Tinatablan ng Apoy: Sinergy ng Phosphorus-Nitrogen
Talahanayan ng Impormasyon tungkol sa Flame Retardant
| Pananggalang sa Apoy | Mekanismo | Inirerekomendang Paglo-load | Mga Paalala |
|---|---|---|---|
| Aluminyo hypophosphate | Condensed-phase flame retardancy, bumubuo ng aluminum phosphate char layer | 10–15% | Pangunahing retardant sa apoy, temperatura ng pagkabulok >300°C |
| Ammonium polyphosphate (APP) | Intumescent flame retardancy, nakikipagtulungan sa aluminum hypophosphite | 5–10% | Kinakailangan ang APP na lumalaban sa asido |
| Melamine cyanurate (MCA) | Pinagmumulan ng nitroheno, nagpapahusay sa synergy ng phosphorus, pinipigilan ang usok | 3–5% | Binabawasan ang pagtulo |
2. Mga Pantulong na Retardant at Synergist ng Apoy
Talahanayan ng Impormasyon para sa mga Pantulong na Retardant ng Apoy
| Pananggalang sa Apoy | Mekanismo | Inirerekomendang Paglo-load | Mga Paalala |
|---|---|---|---|
| Sink borate | Nagtataguyod ng pagbuo ng uling, pinipigilan ang pagkislap ng araw | 2–5% | Ang labis na dami ay maaaring magpabagal sa pagtigas |
| Pinong aluminyo hydroxide | Endothermic na paglamig, pagsugpo sa usok | 5–8% | Kontrolin ang pagkarga (upang maiwasan ang pagbawas ng Tg) |
3. Halimbawang Pormulasyon (Kabuuang Pagkarga: 20–30%)
Base na Pormulasyon (Kaugnay ng Kabuuang Nilalaman ng Resin)
| Bahagi | Nilalaman (Kaugnay ng Dagta) |
|---|---|
| Aluminyo hypophosphate | 12% |
| APP | 8% |
| MCA | 4% |
| Sink borate | 3% |
| Aluminyo haydroksayd | 5% |
| Kabuuang Pagkarga | 32% (maaaring i-adjust sa 25–30%) |
II. Mga Pangunahing Hakbang sa Pagproseso
1. Paghahalo at Pagpapakalat
A. Bago ang Paggamot:
- Patuyuin ang aluminum hypophosphite, APP, at MCA sa 80°C sa loob ng 2 oras (pumipigil sa pagsipsip ng kahalumigmigan).
- Gamitin ang silane coupling agent (hal., KH-550) para sa mga inorganic filler (aluminum hydroxide, zinc borate).
B. Pagkakasunod-sunod ng Paghahalo:
- Epoxy resin + Mga flame retardant (60°C, haluin nang 1 oras)
- Magdagdag ng anhydride curing agent (panatilihin ang temperatura na <80°C)
- Pag-aalis ng gas gamit ang vacuum (-0.095 MPa, 30 min)
2. Proseso ng Pagtitimpla
Hakbang-hakbang na Paggamot (Binabalanse ang katatagan ng flame retardant at mataas na Tg):
- 85°C / 2 oras (mabagal na pagsisimula, binabawasan ang mga bula)
- 120°C / 2 oras (tinitiyak ang kumpletong reaksyon ng anhydride)
- 150°C / 1 oras (nagpapataas ng densidad ng crosslinking, Tg >125°C)
3. Mga Pangunahing Tala
- Pagkontrol ng lagkit: Kung masyadong mataas ang lagkit, magdagdag ng 5% reactive epoxy diluent (hal., AGE).
- Naantalang pagpapatigas: Gumamit ng methylhexahydrophthalic anhydride (MeHHPA) o magdagdag ng 0.2% 2-ethyl-4-methylimidazole (pinapabagal ang reaksyon sa temperatura ng silid).
III. Pagpapatunay at Pagsasaayos ng Pagganap
1. Paglaban sa Apoy:
- Pagsubok na UL94 V0 (1.6mm ang kapal): Tiyaking ang oras ng pagkasunog ay <10 segundo, walang tumutulo.
- Kung hindi gumana: Dagdagan ang aluminum hypophosphate (+3%) o APP (+2%).
2. Pagganap sa Init:
- Pagsubok ng DSC para sa Tg: Kung ang Tg ay <125°C, bawasan ang aluminum hydroxide (binabawasan ang Tg dahil sa endothermic effect).
3. Mga Katangiang Mekanikal:
- Kung bumaba ang lakas ng pagbaluktot, magdagdag ng 1–2% nano-silica para sa pampalakas.
IV. Mga Potensyal na Isyu at Solusyon
Talahanayan ng mga Isyu at Solusyon sa Flame Retardant
| Isyu | Dahilan | Solusyon |
|---|---|---|
| Hindi kumpletong pagpapatigas | Pagsipsip ng kahalumigmigan o pagkagambala sa pH mula sa mga retardant ng apoy | Mga pre-dry filler, gumamit ng acid-resistant APP |
| Mahinang daloy ng dagta | Labis na pagkarga ng tagapuno | Bawasan ang aluminum hydroxide sa 3% o magdagdag ng diluent |
| Pagkabigo ng UL94 | Hindi sapat na synergy ng PN | Taasan ang MCA (hanggang 6%) o aluminum hypophosphite (hanggang 15%) |
V. Alternatibong Pormulasyon (Kung Kinakailangan)
Palitan ang bahagi ng APP ng mga derivatives ng DOPO (hal., DOPO-HQ):
- Binabawasan ng 8% DOPO-HQ + 10% aluminum hypophosphite ang kabuuang loading (~18%) habang pinapanatili ang performance.
Binabalanse ng kombinasyong ito ang resistensya sa apoy, kaligtasan sa kapaligiran, at pagganap sa mataas na temperatura. Inirerekomenda ang maliliit na pagsubok (500g) bago ang buong produksyon.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Oras ng pag-post: Hulyo 25, 2025
