เทคโนโลยีการผลิตและแปรรูปสูตรสารหน่วงไฟปลอดฮาโลเจนสำหรับเรซินอีพอกซี
ลูกค้ากำลังมองหาสารหน่วงไฟที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปราศจากฮาโลเจน และโลหะหนัก เหมาะสำหรับเรซินอีพอกซีที่มีระบบบ่มแอนไฮไดรด์ ซึ่งต้องเป็นไปตามมาตรฐาน UL94-V0 สารบ่มต้องเป็นสารบ่มอีพอกซีที่อุณหภูมิสูงที่มีค่า Tg สูงกว่า 125°C ต้องบ่มด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 85–120°C และเกิดปฏิกิริยาช้าที่อุณหภูมิห้อง ด้านล่างนี้คือรายละเอียดสูตรตามที่ลูกค้าร้องขอ
I. ระบบสูตรสารหน่วงไฟ
1. ระบบหน่วงไฟหลัก: การทำงานร่วมกันของฟอสฟอรัส-ไนโตรเจน
ตารางข้อมูลสารหน่วงไฟ
| สารหน่วงไฟ | กลไก | การโหลดที่แนะนำ | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ | การหน่วงการติดไฟแบบควบแน่น ก่อให้เกิดชั้นถ่านอะลูมิเนียมฟอสเฟต | 10–15% | สารหน่วงไฟหลัก อุณหภูมิการสลายตัว >300°C |
| แอมโมเนียมโพลีฟอสเฟต (APP) | สารหน่วงไฟแบบพองตัว ทำงานร่วมกับอะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ | 5–10% | ต้องใช้ APP ที่ทนกรด |
| เมลามีนไซยานูเรต (MCA) | แหล่งไนโตรเจน เสริมการทำงานร่วมกันของฟอสฟอรัส ระงับควัน | 3–5% | ลดการหยด |
2. สารหน่วงไฟเสริมและสารเสริมฤทธิ์
ตารางข้อมูลสารหน่วงไฟเสริม
| สารหน่วงไฟ | กลไก | การโหลดที่แนะนำ | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| สังกะสีโบเรต | ส่งเสริมการก่อตัวของถ่าน ยับยั้งแสงเรืองรอง | 2–5% | ปริมาณที่มากเกินไปอาจทำให้การรักษาช้าลง |
| อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ละเอียด | การทำความเย็นด้วยความร้อน, การระงับควัน | 5–8% | ควบคุมการโหลด (เพื่อหลีกเลี่ยงการลด Tg) |
3. ตัวอย่างการกำหนดสูตร (โหลดรวม: 20–30%)
สูตรพื้นฐาน (เทียบกับปริมาณเรซินทั้งหมด)
| ส่วนประกอบ | เนื้อหา (เทียบกับเรซิน) |
|---|---|
| อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ | 12% |
| แอป | 8% |
| เอ็มซีเอ | 4% |
| สังกะสีโบเรต | 3% |
| อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ | 5% |
| โหลดรวม | 32% (ปรับเป็น 25–30%) |
II. ขั้นตอนการประมวลผลที่สำคัญ
1. การผสมและการกระจาย
ก. การรักษาก่อน:
- ทำให้อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ APP และ MCA แห้งที่อุณหภูมิ 80°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง (ป้องกันการดูดซับความชื้น)
- บำบัดสารตัวเติมอนินทรีย์ (อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ซิงค์โบเรต) ด้วยตัวแทนจับคู่ไซเลน (เช่น KH-550)
B. ลำดับการผสม:
- เรซินอีพอกซี + สารหน่วงไฟ (60°C กวน 1 ชม.)
- เติมสารบ่มแอนไฮไดรด์ (รักษาอุณหภูมิให้น้อยกว่า 80°C)
- การไล่ก๊าซสูญญากาศ (-0.095 MPa, 30 นาที)
2. กระบวนการบ่ม
การบ่มแบบเป็นขั้นตอน (สมดุลความเสถียรของสารหน่วงไฟและ Tg สูง):
- 85°C / 2 ชม. (เริ่มต้นช้า ลดฟองอากาศ)
- 120°C / 2 ชม. (รับรองปฏิกิริยาแอนไฮไดรด์สมบูรณ์)
- 150°C / 1 ชม. (เพิ่มความหนาแน่นของการเชื่อมโยง Tg >125°C)
3. หมายเหตุสำคัญ
- การควบคุมความหนืด: หากความหนืดสูงเกินไป ให้เติมสารเจือจางอีพอกซีที่มีปฏิกิริยา 5% (เช่น AGE)
- การบ่มที่ล่าช้า: ใช้เมทิลเฮกซะไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ (MeHHPA) หรือเติม 2-เอทิล-4-เมทิลอิมิดาโซล 0.2% (ทำให้ปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้องช้าลง)
III. การตรวจสอบและปรับปรุงประสิทธิภาพ
1. การหน่วงไฟ:
- การทดสอบ UL94 V0 (ความหนา 1.6 มม.): รับรองเวลาการเผาไหม้ <10 วินาที ไม่มีการหยด
- หากล้มเหลว: เพิ่มอะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ (+3%) หรือ APP (+2%)
2. ประสิทธิภาพการระบายความร้อน:
- การทดสอบ DSC สำหรับ Tg: หาก Tg <125°C ให้ลดอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (ลด Tg เนื่องจากผลดูดความร้อน)
3. คุณสมบัติเชิงกล:
- หากความแข็งแรงในการดัดลดลง ให้เติมนาโนซิลิกา 1–2% เพื่อเสริมแรง
IV. ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและแนวทางแก้ไข
ตารางปัญหาและวิธีแก้ไขสารหน่วงไฟ
| ปัญหา | สาเหตุ | สารละลาย |
|---|---|---|
| การบ่มที่ไม่สมบูรณ์ | การดูดซับความชื้นหรือการรบกวนค่า pH จากสารหน่วงไฟ | ฟิลเลอร์แห้งล่วงหน้า ใช้ APP ที่ทนกรด |
| การไหลของเรซินไม่ดี | การโหลดฟิลเลอร์มากเกินไป | ลดอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ลงเหลือ 3% หรือเติมสารเจือจาง |
| ความล้มเหลวของ UL94 | การทำงานร่วมกันของ PN ไม่เพียงพอ | เพิ่ม MCA (เป็น 6%) หรืออะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ (เป็น 15%) |
V. สูตรทางเลือก (ถ้าจำเป็น)
แทนที่ส่วนหนึ่งของ APP ด้วยอนุพันธ์ DOPO (เช่น DOPO-HQ):
- DOPO-HQ 8% + อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ 10% ช่วยลดภาระทั้งหมด (~18%) ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพไว้
การผสมผสานนี้ช่วยสร้างสมดุลระหว่างคุณสมบัติการหน่วงไฟ ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม และประสิทธิภาพการใช้งานที่อุณหภูมิสูง แนะนำให้ทดลองขนาดเล็ก (500 กรัม) ก่อนการผลิตเต็มรูปแบบ
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
เวลาโพสต์: 25 ก.ค. 2568
