Procesul de dizolvare și dispersare a ignifugărilor solizi în sistemul adeziv poliuretanic AB

Procesul de dizolvare și dispersare a ignifugărilor solizi în sistemul adeziv poliuretanic AB

Pentru dizolvarea/dispersia substanțelor ignifuge solide, cum ar fi hipofosfitul de aluminiu (AHP), hidroxidul de aluminiu (ATH), boratul de zinc și cianuratul de melamină (MCA), într-un sistem adeziv poliuretanic AB, etapele cheie implică pretratarea, dispersia treptată și controlul strict al umidității. Mai jos este prezentat procesul detaliat (pentru formulările cu ignifugare ridicată; alte formulări pot fi ajustate în consecință).

I. Principii fundamentale

1. „Dizolvarea” este, în esență, dispersie: agenții ignifugi solizi trebuie să fie dispersați uniform în poliol (componenta A) pentru a forma o suspensie stabilă.
2. Pretratarea substanțelor ignifuge: Abordați problemele legate de absorbția umidității, aglomerare și reactivitate cu izocianați.
3. Adăugarea treptată: Adăugați materialele în ordinea densității și dimensiunii particulelor pentru a evita concentrațiile mari localizate.
4. Control strict al umidității: Apa consumă izocianatul (-NCO) din componenta B, ceea ce duce la o întărire deficitară.

II. Procedură de operare detaliată (bazată pe 100 părți poliol în componenta A)

Pasul 1: Pretratare cu ignifugare (cu 24 de ore înainte)

• Hipofosfit de aluminiu (AHP, 10 părți):
  • Acoperire de suprafață cu agent de cuplare silanic (KH-550) sau agent de cuplare titanic (NDZ-201):
    • Se amestecă 0,5 părți agent de cuplare + 2 părți etanol anhidru, se agită timp de 10 minute pentru hidroliză.
    • Adăugați pulberea AHP și amestecați la viteză mare (1000 rpm) timp de 20 de minute.
    • Se usucă în cuptor la 80°C timp de 2 ore, apoi se depozitează sigilat.
• Hidroxid de aluminiu (ATH, 25 părți):
  • Se utilizează ATH modificat cu silan, de dimensiuni submicronice (de exemplu, Wandu WD-WF-20). Dacă este nemodificat, se tratează similar cu AHP.
• MCA (6 părți) și Borat de zinc (4 părți):
  • Se usucă la 60°C timp de 4 ore pentru a îndepărta umezeala, apoi se trece printr-o sită cu grosimea de 300 de ochiuri.

Pasul 2: Procesul de dispersie a componentei A (partea poliol)

1. Amestecarea bazei:
   • Adăugați 100 părți de poliol (de exemplu, polieter poliol PPG) într-un recipient uscat.
   • Adăugați 0,3 părți de agent de nivelare polisiloxan modificat cu polieter (de exemplu, BYK-333).
2. Pre-dispersie la viteză redusă:
   • Adăugați ignifuganții în ordinea: ATH (25 părți) → AHP (10 părți) → borat de zinc (4 părți) → MCA (6 părți).
   • Se agită la 300-500 rpm timp de 10 minute până când nu mai rămâne pulbere uscată.
3. Dispersie la forfecare ridicată:
   • Treceți la un dispersor de mare viteză (≥1500 rpm) timp de 30 de minute.
   • Temperatura de control ≤50°C (pentru a preveni oxidarea poliolilor).
4. Măcinare și rafinare (critică!):
   • Se trece printr-o moară cu trei role sau o moară de nisip cu coș de 2-3 ori până la o finețe ≤30 μm (testată cu ajutorul unui calibru Hegman).
5. Reglarea vâscozității și antispumant:
   • Adăugați 0,5 părți de silice pirogenă hidrofobă (Aerosil R202) pentru a preveni depunerea.
   • Adăugați 0,2 părți de agent antispumant siliconic (de exemplu, Tego Airex 900).
   • Se agită la 200 rpm timp de 15 minute pentru degazare.

Pasul 3: Tratament cu componentă B (partea cu izocianat)

• Adăugați 4-6 părți de sită moleculară (de exemplu, Zeochem 3A) la componenta B (de exemplu, prepolimer MDI) pentru absorbția umidității.
• Dacă se utilizează ignifugatori lichizi cu fosfor (opțiune cu vâscozitate redusă), se amestecă direct în componenta B și se agită timp de 10 minute.

Pasul 4: Amestecarea și întărirea componentelor AB

• Raport de amestecare: Urmați designul original al adezivului AB (de exemplu, A:B = 100:50).
• Procesul de amestecare:
  • Folosiți un mixer planetar cu două componente sau un tub de amestecare static.
  • Amestecați timp de 2-3 minute până se omogenizează (fără a forma fire).
• Condiții de întărire:
  • Întărire la temperatura camerei: 24 de ore (prelungit cu 30% datorită absorbției de căldură a substanței ignifuge).
  • Întărire accelerată: 60°C/2 ore (valid pentru rezultate fără bule).

III. Puncte cheie de control al procesului

IV. Metode alternative de dispersie (fără echipament de măcinare)

1. Pretratare la măcinarea cu bile:
   • Se amestecă ignifugurile și poliolul în raport 1:1, la moară cu bile, timp de 4 ore (bile de zirconiu, dimensiunea de 2 mm).
2. Metoda Masterbatch:
   • Preparați un masterbatch cu 50% ignifug (poliol ca purtător), apoi diluați înainte de utilizare.
3. Dispersie ultrasonică:
   • Aplicați ultrasunete (20kHz, 500W, 10 min) pe suspensia preamestecată (potrivită pentru loturi mici).

V. Recomandări de implementare

1. Testare la scară mică mai întâi: Testați cu 100 g de componentă A, concentrându-vă pe stabilitatea vâscozității (modificare pe 24 de ore <10%) și viteza de întărire.
2. Regula secvenței de adăugare a ignifugului:
   • „Mai întâi greu, mai târziu ușor; mai întâi fin, mai târziu grosier” → ATH (greu) → AHP (fin) → borat de zinc (mediu) → MCA (ușor/grosier).
3. Depanare de urgență:
   • Creștere bruscă a vâscozității: Adăugați 0,5% acetat de metil eter de propilen glicol (PMA) pentru a dilua.
   • Întărire slabă: Adăugați 5% MDI modificat (de exemplu, Wanhua PM-200) la componenta B.