Proseso ng Pagtunaw at Pagpapakalat ng mga Solidong Retardant ng Apoy sa Sistema ng Pandikit na Polyurethane AB

Proseso ng Pagtunaw at Pagpapakalat ng mga Solidong Retardant ng Apoy sa Sistema ng Pandikit na Polyurethane AB

Para sa pagtunaw/pagkalat ng mga solidong flame retardant tulad 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 mga pormulasyong may mataas na flame-retardant; maaaring isaayos ang iba pang mga pormulasyon nang naaayon).

I. Mga Pangunahing Prinsipyo

1. Ang "pagkatunaw" ay mahalagang pagpapakalat: Ang mga solidong flame retardant ay dapat na pantay na nakakalat sa polyol (A-component) upang bumuo ng isang matatag na suspensyon.
2. Paggamot bago ang paggamit ng mga flame retardant: Tugunan ang mga isyu ng pagsipsip ng moisture, agglomeration, at reactivity gamit ang mga isocyanate.
3. Paunti-unting pagdaragdag: Magdagdag ng mga materyales ayon sa densidad at laki ng partikulo upang maiwasan ang lokalisadong mataas na konsentrasyon.
4. Mahigpit na pagkontrol sa kahalumigmigan: Kinakain ng tubig ang isocyanate (-NCO) sa B-component, na humahantong sa hindi magandang pagtigas.

II. Detalyadong Pamamaraan sa Operasyon (Batay sa 100 bahagi ng polyol sa A-component)

Hakbang 1: Pretreatment na may Flame Retardant (24 oras bago ang petsa ng pagsisimula)

• Aluminum Hypophosphite (AHP, 10 bahagi):
  • Patong sa ibabaw gamit ang silane coupling agent (KH-550) o titanate coupling agent (NDZ-201):
    • Paghaluin ang 0.5 bahagi ng coupling agent + 2 bahagi ng anhydrous ethanol, haluin sa loob ng 10 minuto para sa hydrolysis.
    • Magdagdag ng AHP powder at haluin sa mataas na bilis (1000 rpm) sa loob ng 20 minuto.
    • Patuyuin sa oven sa 80°C sa loob ng 2 oras, pagkatapos ay itabi nang nakasara.
• Aluminyo Hydroxide (ATH, 25 bahagi):
  • Gumamit ng ATH na kasinglaki ng submicron, binago ng silane (hal., Wandu WD-WF-20). Kung hindi nabago, ituring nang katulad ng sa AHP.
• MCA (6 na bahagi) at Zinc Borate (4 na bahagi):
  • Patuyuin sa 60°C sa loob ng 4 na oras upang maalis ang kahalumigmigan, pagkatapos ay salain gamit ang 300-mesh screen.

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

1. Paghahalo ng Base:
   • Magdagdag ng 100 bahagi ng polyol (hal., polyether polyol PPG) sa isang tuyong lalagyan.
   • Magdagdag ng 0.3 bahagi ng polyether-modified polysiloxane leveling agent (hal., BYK-333).
2. Mababang Bilis na Pre-Dispersion:
   • Pagsunud-sunod ng mga flame retardant: ATH (25 bahagi) → AHP (10 bahagi) → zinc borate (4 na bahagi) → MCA (6 na bahagi).
   • Haluin sa 300-500 rpm sa loob ng 10 minuto hanggang sa wala nang matitirang tuyong pulbos.
3. Mataas na Paggugupit na Pagkakalat:
   • Lumipat sa high-speed disperser (≥1500 rpm) sa loob ng 30 minuto.
   • Kontrolin ang temperaturang ≤50°C (upang maiwasan ang oksihenasyon ng polyol).
4. Paggiling at Pagpino (Kritikal!):
   • Idaan sa three-roll mill o basket sand mill nang 2-3 beses hanggang sa ang pino ay ≤30μm (sinubukan gamit ang Hegman gauge).
5. Pagsasaayos ng Lagkit at Pag-alis ng Bubula:
   • Magdagdag ng 0.5 bahagi ng hydrophobic fumed silica (Aerosil R202) upang maiwasan ang pag-upo.
   • Magdagdag ng 0.2 bahagi ng silicone defoamer (hal., Tego Airex 900).
   • Haluin sa 200 rpm sa loob ng 15 minuto para sa pag-alis ng gas.

Hakbang 3: Paggamot gamit ang B-Component (Isocyanate Side)

• Magdagdag ng 4-6 na bahagi ng molecular sae (hal., Zeochem 3A) sa B-component (hal., MDI prepolymer) para sa pagsipsip ng moisture.
• Kung gagamit ng likidong phosphorus flame retardants (mababang lagkit na opsyon), direktang ihalo sa B-component at haluin ng 10 minuto.

Hakbang 4: Paghahalo at Pagpapagaling ng Bahaging AB

• Proporsyon ng paghahalo: Sundin ang orihinal na disenyo ng pandikit na AB (hal., A:B = 100:50).
• Proseso ng paghahalo:
  • Gumamit ng dual-component planetary mixer o static mixing tube.
  • Haluin nang 2-3 minuto hanggang sa maging pantay ang timpla (walang nagdurugtong).
• Mga kondisyon ng pagpapatigas:
  • Pagtigas sa temperatura ng silid: 24 na oras (nadagdagan ng 30% dahil sa pagsipsip ng init na hindi nasusunog).
  • Pinabilis na pagpapatigas: 60°C/2 oras (patunayan para sa mga resultang walang bula).

III. Mga Pangunahing Punto ng Kontrol ng Proseso

IV. Mga Alternatibong Paraan ng Pagpapakalat (Walang Kagamitan sa Paggiling)

1. Paunang paggamot sa paggiling ng bola:
   • Paghaluin ang mga flame retardant at polyol sa 1:1 ratio, ball mill sa loob ng 4 na oras (mga zirconia balls, 2mm ang laki).
2. Paraan ng Masterbatch:
   • Maghanda ng 50% flame retardant masterbatch (polyol bilang carrier), pagkatapos ay palabnawin bago gamitin.
3. Pagpapakalat ng ultrasoniko:
   • Maglagay ng ultrasonication (20kHz, 500W, 10 min) sa premixed slurry (angkop para sa maliliit na batch).

V. Mga Rekomendasyon sa Implementasyon

1. Maliit na pagsubok muna: Subukan gamit ang 100g ng A-component, na nakatuon sa katatagan ng lagkit (24 oras na pagbabago <10%) at bilis ng pagtigas.
2. Panuntunan sa pagkakasunod-sunod ng pagdaragdag ng flame retardant:
   • “Mabigat muna, magaan mamaya; pino muna, magaspang mamaya” → ATH (mabigat) → AHP (pino) → zinc borate (katamtaman) → MCA (gaan/magaspang).
3. Pag-troubleshoot para sa emergency:
   • Biglaang pagtaas ng lagkit: Magdagdag ng 0.5% propylene glycol methyl ether acetate (PMA) upang palabnawin.
   • Hindi magandang pagtigas: Magdagdag ng 5% modified MDI (hal., Wanhua PM-200) sa B-component.