Come ridurre la densità del fumo per l'adesivo epossidico con ritardanti di fiamma AHP e MCA?

L'aggiunta di ipofosfito di alluminio e MCA all'adesivo epossidico determina un'elevata emissione di fumi. L'utilizzo di borato di zinco per ridurre la densità e l'emissione di fumi è fattibile, ma la formulazione esistente deve essere ottimizzata per questo rapporto.

1. Meccanismo di soppressione del fumo del borato di zinco

Il borato di zinco è un efficace soppressore di fumo e ritardante di fiamma sinergico. I suoi meccanismi includono:

• Promozione della formazione del Char: Forma uno strato denso di carbone durante la combustione, isolando l'ossigeno e il calore e riducendo il rilascio di gas infiammabili.
• Inibizione del fumo: Catalizza le reazioni di reticolazione per ridurre la generazione di particelle di fumo, abbassandone la densità (particolarmente efficace per polimeri come l'epossidico).
• Effetto sinergico: Migliora la resistenza alla fiamma se combinato con ritardanti di fiamma a base di fosforo (ad esempio, ipofosfito di alluminio) e a base di azoto (ad esempio, MCA).

2. Soppressori del fumo alternativi o supplementari

Per un'ulteriore ottimizzazione della soppressione del fumo, prendere in considerazione le seguenti soluzioni sinergiche:

• Composti di molibdeno(ad esempio, molibdato di zinco, triossido di molibdeno): più efficace del borato di zinco ma più costoso; si consiglia di miscelarlo con il borato di zinco (ad esempio, borato di zinco: molibdato di zinco = 2:1).
• Idrossido di alluminio/magnesio: Richiede un carico elevato (20-40 phr), che può influire sulle proprietà meccaniche dell'epossidica: regolare con cautela.

3. Modifiche alla formulazione consigliate

Supponendo che la formulazione originale siaipofosfito di alluminio + MCA, ecco le istruzioni di ottimizzazione (basate su 100 parti di resina epossidica):

Opzione 1: aggiunta diretta di borato di zinco

• Ipofosfito di alluminio: ridurre da 20-30 phr a15-25 ore
• MCA: Ridurre da 10-15 phr a8-12 ore
• Borato di zinco: aggiungere5-15 ore(iniziare il test a 10 phr)
• Contenuto totale di ritardante di fiamma: Tenere a30-40 ore(evitare quantità eccessive che compromettono le prestazioni adesive).

Opzione 2: Sinergia di borato di zinco + molibdato di zinco

• Ipofosfito di alluminio:15-20 ore
• MCA:5-10 ore
• Borato di zinco:8-12 ore
• Molibdato di zinco:4-6 ore
• Contenuto totale di ritardante di fiamma:30-35 giorni.

4. Metriche di convalida chiave

• Resistenza alla fiamma: UL-94 combustione verticale, test LOI (obiettivo: V-0 o LOI >30%).
• Densità del fumo: Utilizzare un misuratore di densità del fumo (ad esempio, una camera di fumo NBS) per confrontare la riduzione della valutazione della densità del fumo (SDR).
• Proprietà meccaniche: Assicurarsi che la resistenza alla trazione e la forza di adesione soddisfino i requisiti dopo l'indurimento.
• Lavorabilità: Confermare la dispersione uniforme dei ritardanti di fiamma senza compromettere la viscosità o il tempo di polimerizzazione.

5. Considerazioni

• Controllo delle dimensioni delle particelle: Optare per borato di zinco di dimensioni nanometriche (ad esempio, dimensioni delle particelle <1 μm) per migliorare la dispersione.
• Modifica della superficie: Trattare il borato di zinco con un agente di accoppiamento silanico per migliorare la compatibilità con la resina epossidica.
• Conformità normativa: Assicurarsi che i ritardanti di fiamma selezionati siano conformi alle normative RoHS, REACH e altre normative.

6. Esempio di formulazione (riferimento)

7. Riepilogo

• Il borato di zinco è una scelta efficace per ridurre le emissioni di fumo. Si consiglia di aggiungerlo10-15 oreriducendo moderatamente il contenuto di ipofosfito di alluminio/MCA.
• Per un'ulteriore soppressione del fumo, miscelare con composti di molibdeno (ad esempio,4-6 ore).
• La convalida sperimentale è necessaria per bilanciare la resistenza alla fiamma, la soppressione del fumo e le proprietà meccaniche.

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