Tin tức

Công nghệ chế tạo và xử lý chất chống cháy không chứa halogen cho nhựa Epoxy

Khách hàng đang tìm kiếm một chất chống cháy thân thiện với môi trường, không chứa halogen và không chứa kim loại nặng, phù hợp cho nhựa epoxy với hệ thống đóng rắn anhydride, yêu cầu tuân thủ UL94-V0. Chất đóng rắn phải là chất đóng rắn epoxy nhiệt độ cao có Tg trên 125°C, yêu cầu đóng rắn nhiệt ở 85–120°C và phản ứng chậm ở nhiệt độ phòng. Dưới đây là công thức chi tiết theo yêu cầu của khách hàng.

I. Hệ thống pha chế chất chống cháy

1. Hệ thống chống cháy lõi: Sự kết hợp giữa phốt pho và nitơ

Bảng thông tin về chất chống cháy

Chất chống cháy	Cơ chế	Tải trọng khuyến nghị	Nhận xét
Nhôm hypophotphit	Chống cháy pha ngưng tụ, tạo thành lớp than nhôm phosphat	10–15%	Chất chống cháy chính, nhiệt độ phân hủy >300°C
Amoni polyphosphat (APP)	Chống cháy trương nở, kết hợp với nhôm hypophosphite	5–10%	Yêu cầu APP kháng axit
Melamine xyanurat (MCA)	Nguồn nitơ, tăng cường sự phối hợp phốt pho, ngăn chặn khói	3–5%	Giảm nhỏ giọt

2. Chất chống cháy phụ trợ và chất hiệp đồng

Bảng thông tin về chất chống cháy phụ trợ

Chất chống cháy	Cơ chế	Tải trọng khuyến nghị	Nhận xét
Kẽm borat	Thúc đẩy quá trình hình thành than, ngăn chặn hiện tượng phát quang	2–5%	Số lượng quá nhiều có thể làm chậm quá trình đông cứng
Nhôm hydroxit mịn	Làm mát thu nhiệt, dập khói	5–8%	Kiểm soát tải (để tránh giảm Tg)

3. Công thức ví dụ (Tổng tải: 20–30%)

Công thức cơ bản (Liên quan đến tổng hàm lượng nhựa)

Thành phần	Nội dung (Liên quan đến Nhựa)
Nhôm hypophotphit	12%
ỨNG DỤNG	8%
MCA	4%
Kẽm borat	3%
Nhôm hydroxit	5%
Tổng tải	32% (có thể điều chỉnh thành 25–30%)

II. Các bước xử lý chính

1. Trộn và phân tán

A. Xử lý trước:

Làm khô nhôm hypophosphite, APP và MCA ở 80°C trong 2 giờ (ngăn ngừa sự hấp thụ độ ẩm).
Xử lý chất độn vô cơ (nhôm hydroxit, kẽm borat) bằng chất kết dính silan (ví dụ: KH-550).

B. Trình tự trộn:

Nhựa Epoxy + Chất chống cháy (60°C, khuấy trong 1 giờ)
Thêm chất đóng rắn anhydride (giữ nhiệt độ <80°C)
Khử khí chân không (-0,095 MPa, 30 phút)

2. Quá trình bảo dưỡng

Xử lý theo từng bước (Cân bằng độ ổn định chống cháy và Tg cao):

85°C / 2h (khởi động chậm, giảm bọt khí)
120°C / 2h (đảm bảo phản ứng anhydride hoàn toàn)
150°C / 1h (tăng mật độ liên kết ngang, Tg >125°C)

3. Ghi chú chính

Kiểm soát độ nhớt: Nếu độ nhớt quá cao, hãy thêm 5% chất pha loãng epoxy phản ứng (ví dụ: AGE).
Làm chậm quá trình đông cứng: Sử dụng methylhexahydrophthalic anhydride (MeHHPA) hoặc thêm 0,2% 2-ethyl-4-methylimidazole (làm chậm phản ứng ở nhiệt độ phòng).

III. Kiểm tra và điều chỉnh hiệu suất

1. Khả năng chống cháy:

Kiểm tra UL94 V0 (độ dày 1,6mm): Đảm bảo thời gian cháy <10 giây, không nhỏ giọt.
Nếu không thành công: Tăng nhôm hypophosphite (+3%) hoặc APP (+2%).

2. Hiệu suất nhiệt:

Thử nghiệm DSC đối với Tg: Nếu Tg <125°C, giảm nhôm hydroxit (hạ Tg do tác dụng thu nhiệt).

3. Tính chất cơ học:

Nếu độ bền uốn giảm, hãy thêm 1–2% nano-silica để gia cố.

IV. Các vấn đề tiềm ẩn và giải pháp

Bảng các vấn đề và giải pháp về chất chống cháy

Vấn đề	Gây ra	Giải pháp
Quá trình bảo dưỡng không hoàn chỉnh	Sự hấp thụ độ ẩm hoặc sự can thiệp pH từ chất chống cháy	Chất độn khô trước, sử dụng APP chống axit
Lưu lượng nhựa kém	Tải chất độn quá mức	Giảm nhôm hydroxit xuống 3% hoặc thêm chất pha loãng
Lỗi UL94	Sự phối hợp PN không đủ	Tăng MCA (lên 6%) hoặc nhôm hypophosphite (lên 15%)

V. Công thức thay thế (Nếu cần)

Thay thế một phần APP bằng các dẫn xuất DOPO (ví dụ: DOPO-HQ):

8% DOPO-HQ + 10% nhôm hypophotphit làm giảm tổng tải trọng (~18%) trong khi vẫn duy trì hiệu suất.

Sự kết hợp này cân bằng giữa khả năng chống cháy, an toàn với môi trường và hiệu suất chịu nhiệt độ cao. Khuyến nghị nên thử nghiệm quy mô nhỏ (500g) trước khi sản xuất hàng loạt.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com

Thời gian đăng: 25-07-2025