Come ridurre la densità del fumo degli adesivi epossidici con ritardanti di fiamma AHP e MCA?

L'aggiunta di ipofosfito di alluminio e MCA all'adesivo epossidico provoca un'elevata emissione di fumo. L'utilizzo di borato di zinco per ridurre la densità e l'emissione di fumo è fattibile, ma la formulazione esistente deve essere ottimizzata per il rapporto tra i due componenti.

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 d'azione includono:

• Promozione della formazione del carboneDurante la combustione, forma uno strato di carbone denso che isola l'ossigeno e il calore, riducendo il rilascio di gas infiammabili.
• Inibizione del fumoCatalizza le reazioni di reticolazione per ridurre la generazione di particelle di fumo, diminuendo la densità del fumo (particolarmente efficace per polimeri come l'epossidico).
• Effetto sinergicoMigliora la resistenza alla fiamma se combinato con ritardanti di fiamma a base di fosforo (ad es. ipofosfito di alluminio) e a base di azoto (ad es. MCA).

2. Soppressori di fumo alternativi o supplementari

Per un'ulteriore ottimizzazione della soppressione del fumo, si consiglia di valutare le seguenti soluzioni sinergiche:

• Composti del 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/magnesioRichiede un carico elevato (20-40 phr), che potrebbe influire sulle proprietà meccaniche della resina epossidica: procedere con cautela.

3. Modifiche consigliate alla formulazione

Supponendo che la formulazione originale siaipofosfito di alluminio + MCAEcco le indicazioni per l'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 phr
• MCA: ridurre da 10-15 phr a8-12 ore
• Borato di zinco: aggiungere5-15 phr(iniziare i test a 10 phr)
• Contenuto totale di ritardanti di fiamma: Mantenere a30-40 phr(evitare quantità eccessive che compromettano le prestazioni adesive).

Opzione 2: Sinergia tra borato di zinco e molibdato di zinco

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

4. Metriche chiave di convalida

• Ritardante di fiammaTest di combustione verticale UL-94, test LOI (obiettivo: V-0 o LOI >30%).
• Densità del fumoUtilizzare un misuratore di densità del fumo (ad esempio, la camera del fumo NBS) per confrontare la riduzione del punteggio di densità del fumo (SDR).
• Proprietà meccaniche: Assicurarsi che la resistenza alla trazione e la forza di adesione soddisfino i requisiti dopo la polimerizzazione.
• Processabilità: Verificare la dispersione uniforme dei ritardanti di fiamma senza alterare la viscosità o il tempo di indurimento.

5. Considerazioni

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

6. Formulazione di esempio (di riferimento)

7. Riepilogo

• Il borato di zinco è una scelta efficace per ridurre le emissioni di fumo. Si consiglia di aggiungere10-15 phrriducendo moderatamente il contenuto di ipofosfito di alluminio/MCA.
• Per un'ulteriore soppressione del fumo, miscelare con composti di molibdeno (ad esempio,4-6 phr).
• La validazione sperimentale è necessaria per bilanciare la resistenza alla fiamma, la soppressione del fumo e le proprietà meccaniche.

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