Làm thế nào để giảm mật độ khói cho keo epoxy có chất chống cháy AHP và MCA?

Việc bổ sung nhôm hypophosphite và MCA vào keo epoxy dẫn đến lượng khói thải cao. Việc sử dụng kẽm borat để giảm mật độ khói và lượng khói thải là khả thi, nhưng công thức hiện tại cần được tối ưu hóa theo tỷ lệ này.

1. Cơ chế ức chế khói của kẽm borat

Kẽm borat là chất ức chế khói và chống cháy hiệu quả. Cơ chế của nó bao gồm:

• Thúc đẩy hình thành Char: Tạo thành lớp than dày đặc trong quá trình đốt cháy, cách ly oxy và nhiệt, đồng thời làm giảm lượng khí dễ cháy giải phóng.
• Ngăn chặn khói: Xúc tác các phản ứng liên kết chéo để giảm sự hình thành các hạt khói, giảm mật độ khói (đặc biệt hiệu quả đối với các polyme như epoxy).
• Hiệu ứng hiệp đồng: Tăng cường khả năng chống cháy khi kết hợp với chất chống cháy gốc phốt pho (ví dụ: nhôm hypophotphit) và gốc nitơ (ví dụ: MCA).

2. Thuốc ức chế khói thay thế hoặc bổ sung

Để tối ưu hóa hơn nữa việc ngăn khói, hãy cân nhắc các giải pháp hiệp đồng sau:

• Hợp chất Molypden(ví dụ, kẽm molypdat, molypden trioxide): Hiệu quả hơn kẽm borat nhưng đắt hơn; nên trộn với kẽm borat (ví dụ, kẽm borat : kẽm molypdat = 2:1).
• Nhôm/Magie Hydroxit: Yêu cầu tải trọng cao (20-40 phr), có thể ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học của epoxy—hãy điều chỉnh thận trọng.

3. Điều chỉnh công thức được đề xuất

Giả sử công thức ban đầu lànhôm hypophotphit + MCA, sau đây là hướng dẫn tối ưu hóa (dựa trên 100 phần nhựa epoxy):

Lựa chọn 1: Bổ sung trực tiếp kẽm borat

• Nhôm hypophotphit: Giảm từ 20-30 phr xuống15-25 phr
• MCA: Giảm từ 10-15 phr xuống8-12 phr
• Kẽm borat: Thêm5-15 phr(bắt đầu thử nghiệm ở 10 phr)
• Tổng hàm lượng chất chống cháy: Giữ ở30-40 phr(tránh lượng quá nhiều ảnh hưởng đến hiệu suất kết dính).

Lựa chọn 2: Sự kết hợp giữa kẽm borat và kẽm molybdate

• Nhôm hypophotphit:15-20 phr
• MCA:5-10 phr
• Kẽm borat:8-12 phr
• Kẽm molypdat:4-6 phr
• Tổng hàm lượng chất chống cháy:30-35 phr.

4. Các số liệu xác thực chính

• Chống cháy: Đốt theo phương thẳng đứng UL-94, thử nghiệm LOI (mục tiêu: V-0 hoặc LOI >30%).
• Mật độ khói: Sử dụng máy kiểm tra mật độ khói (ví dụ: buồng khói NBS) để so sánh mức giảm trong Xếp hạng mật độ khói (SDR).
• Tính chất cơ học: Đảm bảo cường độ kéo và cường độ bám dính đạt yêu cầu sau khi đóng rắn.
• Khả năng xử lý: Xác nhận sự phân tán đồng đều của chất chống cháy mà không ảnh hưởng đến độ nhớt hoặc thời gian đóng rắn.

5. Những cân nhắc

• Kiểm soát kích thước hạt: Lựa chọn kẽm borat có kích thước nano (ví dụ, kích thước hạt <1 μm) để cải thiện khả năng phân tán.
• Sửa đổi bề mặt: Xử lý kẽm borat bằng chất kết hợp silan để tăng khả năng tương thích với nhựa epoxy.
• Tuân thủ quy định: Đảm bảo chất chống cháy được chọn đáp ứng RoHS, REACH và các quy định khác.

6. Công thức ví dụ (Tham khảo)

7. Tóm tắt

• Kẽm borat là một lựa chọn hiệu quả để giảm phát thải khói. Khuyến nghị thêm10-15 phrtrong khi giảm vừa phải hàm lượng nhôm hypophotphit/MCA.
• Để ngăn khói tốt hơn, hãy trộn với các hợp chất molypden (ví dụ,4-6 phr).
• Cần phải kiểm chứng thực nghiệm để cân bằng khả năng chống cháy, ngăn khói và các đặc tính cơ học.

Let me know if you’d like any refinements! Lucy@taifeng-fr.com