Proseso ng Paglusaw at Pagpapakalat ng Solid Flame Retardants sa Polyurethane AB Adhesive System

Proseso ng Paglusaw at Pagpapakalat ng Solid Flame Retardants sa Polyurethane AB Adhesive System

Para sa dissolution/dispersion ng solid flame retardant gaya ng aluminum hypophosphite (AHP), aluminum hydroxide (ATH), zinc borate, at melamine cyanurate (MCA) sa isang polyurethane AB adhesive system, ang mga pangunahing hakbang ay kinabibilangan ng pretreatment, stepwise dispersion, at mahigpit na pagkontrol sa moisture. Nasa ibaba ang detalyadong proseso (para sa mataas na flame-retardant formulations; iba pang formulations ay maaaring iakma nang naaayon).

I. Mga Pangunahing Prinsipyo

1. Ang "dissolution" ay mahalagang pagpapakalat: Ang mga solidong retardant ng apoy ay dapat na pantay na nakakalat sa polyol (A-component) upang bumuo ng isang matatag na suspensyon.
2. Pretreatment ng flame retardant: Tugunan ang mga isyu ng moisture absorption, agglomeration, at reactivity gamit ang isocyanates.
3. Hakbang na pagdaragdag: Magdagdag ng mga materyales sa pagkakasunud-sunod ng density at laki ng butil upang maiwasan ang mga lokal na mataas na konsentrasyon.
4. Mahigpit na kontrol sa moisture: Kinukonsumo ng tubig ang isocyanate (-NCO) sa B-component, na humahantong sa hindi magandang paggamot.

II. Detalyadong Operating Procedure (Batay sa 100 parts polyol sa A-component)

Hakbang 1: Flame Retardant Pretreatment (24 oras na maaga)

• Aluminum Hypophosphite (AHP, 10 bahagi):
  • Surface coating na may silane coupling agent (KH-550) o titanate coupling agent (NDZ-201):
    • Paghaluin ang 0.5 parts coupling agent + 2 parts anhydrous ethanol, haluin ng 10 min para sa hydrolysis.
    • Magdagdag ng AHP powder at pukawin sa mataas na bilis (1000 rpm) sa loob ng 20 min.
    • Patuyuin sa oven sa 80°C sa loob ng 2 oras, pagkatapos ay iimbak na selyadong.
• Aluminum Hydroxide (ATH, 25 bahagi):
  • Gumamit ng submicron-sized, silane-modified ATH (hal., Wandu WD-WF-20). Kung hindi binago, tratuhin ang katulad ng AHP.
• MCA (6 na bahagi) at Zinc Borate (4 na bahagi):
  • Patuyuin sa 60°C sa loob ng 4 na oras upang maalis ang moisture, pagkatapos ay salain sa isang 300-mesh na screen.

Hakbang 2: Proseso ng A-Component (Polyol Side) Dispersion

1. Base Mixing:
   • Magdagdag ng 100 bahaging polyol (hal., polyether polyol PPG) sa isang tuyong lalagyan.
   • Magdagdag ng 0.3 bahagi na polyether-modified polysiloxane leveling agent (hal., BYK-333).
2. Mababang-Bilis na Pre-Dispersion:
   • Magdagdag ng mga flame retardant sa pagkakasunud-sunod: ATH (25 bahagi) → AHP (10 bahagi) → zinc borate (4 bahagi) → MCA (6 bahagi).
   • Haluin sa 300-500 rpm sa loob ng 10 min hanggang sa walang matitirang tuyong pulbos.
3. High-Shear Dispersion:
   • Lumipat sa isang high-speed disperser (≥1500 rpm) sa loob ng 30 min.
   • Kontrolin ang temperatura ≤50°C (upang maiwasan ang polyol oxidation).
4. Paggiling at Pagpipino (Kritikal!):
   • Dumaan sa isang three-roll mill o basket sand mill 2-3 beses hanggang sa pinong ≤30μm (nasubok sa pamamagitan ng Hegman gauge).
5. Pagsasaayos ng Lapot at Defoaming:
   • Magdagdag ng 0.5 bahagi ng hydrophobic fumed silica (Aerosil R202) upang maiwasan ang pag-aayos.
   • Magdagdag ng 0.2 bahagi na silicone defoamer (hal., Tego Airex 900).
   • Haluin sa 200 rpm para sa 15 min para sa degassing.

Hakbang 3: Paggamot ng B-Component (Isocyanate Side).

• Magdagdag ng 4-6 na bahagi ng molecular sieve (hal., Zeochem 3A) sa B-component (hal., MDI prepolymer) para sa moisture absorption.
• Kung gumagamit ng liquid phosphorus flame retardant (low-viscosity option), direktang ihalo sa B-component at haluin ng 10 min.

Hakbang 4: AB Component Mixing & Curing

• Mixing ratio: Sundin ang orihinal na AB adhesive na disenyo (hal., A:B = 100:50).
• Proseso ng paghahalo:
  • Gumamit ng dual-component planetary mixer o static mixing tube.
  • Haluin ng 2-3 min hanggang sa magkapareho (walang stringing).
• Mga kondisyon sa pagpapagaling:
  • Pag-curing sa temperatura ng silid: 24 na oras (pinalawig ng 30% dahil sa pagsipsip ng init na lumalaban sa apoy).
  • Pinabilis na paggamot: 60°C/2 oras (validate para sa mga resultang walang bubble).

III. Mga Pangunahing Punto ng Kontrol sa Proseso

IV. Mga Alternatibong Paraan ng Pagpapakalat (Walang Kagamitang Panggiling)

1. Pretreatment ng ball milling:
   • Paghaluin ang mga flame retardant at polyol sa 1:1 ratio, ball mill sa loob ng 4 na oras (zirconia balls, 2mm size).
2. Pamamaraan ng Masterbatch:
   • Maghanda ng 50% flame retardant masterbatch (polyol bilang carrier), pagkatapos ay palabnawin bago gamitin.
3. Ultrasonic dispersion:
   • Ilapat ang ultrasonication (20kHz, 500W, 10 min) sa premixed slurry (angkop para sa maliliit na batch).

V. Mga Rekomendasyon sa Pagpapatupad

1. Maliit na pagsubok muna: Pagsubok gamit ang 100g ng A-component, na nakatuon sa katatagan ng lagkit (24h pagbabago <10%) at bilis ng curing.
2. Panuntunan ng sequence ng pagdaragdag ng flame retardant:
   • “Mabigat muna, magaan mamaya; fine muna, magaspang mamaya” → ATH (mabigat) → AHP (fine) → zinc borate (medium) → MCA (light/coarse).
3. Pag-troubleshoot ng emergency:
   • Biglang pagtaas ng lagkit: Magdagdag ng 0.5% propylene glycol methyl ether acetate (PMA) upang maghalo.
   • Hindi magandang pagpapagaling: Magdagdag ng 5% na binagong MDI (hal., Wanhua PM-200) sa B-component.