สูตรหน่วงการติดไฟอ้างอิงสำหรับกาวอะคริลิกเทอร์โมเซตติง
เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการหน่วงไฟ UL94 V0 สำหรับกาวอะคริลิกเทอร์โมเซ็ตติ้ง โดยพิจารณาจากลักษณะเฉพาะของสารหน่วงไฟที่มีอยู่และคุณสมบัติเฉพาะของระบบเทอร์โมเซ็ตติ้ง จึงเสนอสูตรที่เหมาะสมที่สุดและการวิเคราะห์สำคัญดังต่อไปนี้:
I. หลักการออกแบบสูตรและข้อกำหนดของระบบเทอร์โมเซตติง
- ต้องตรงกับอุณหภูมิการบ่ม (โดยทั่วไปคือ 120–180°C)
- สารหน่วงไฟต้องทนต่อการแปรรูปที่อุณหภูมิสูง (หลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการสลายตัว)
- รับรองเสถียรภาพการกระจายตัวในระบบที่มีความหนาแน่นของการเชื่อมโยงสูง
- สมดุลความแข็งแรงเชิงกลหลังการบ่มและประสิทธิภาพการหน่วงไฟ
II. การออกแบบระบบหน่วงไฟแบบเสริมฤทธิ์
ฟังก์ชันหน่วงไฟและความเข้ากันได้ของเทอร์โมเซ็ต
| สารหน่วงไฟ | บทบาทหลัก | ความเข้ากันได้ของเทอร์โมเซ็ต | การโหลดที่แนะนำ |
|---|---|---|---|
| ATH แบบละเอียดพิเศษ | FR หลัก: ภาวะขาดน้ำแบบดูดความร้อน การเจือจางในสถานะก๊าซ | ต้องมีการปรับเปลี่ยนพื้นผิว (ป้องกันการเกาะตัว) | ≤35% (การโหลดมากเกินไปจะลดการเชื่อมโยง) |
| อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ | สารเสริมฤทธิ์: ตัวเร่งปฏิกิริยาถ่าน, สารกำจัดอนุมูลอิสระ (PO·) | อุณหภูมิการสลายตัว >300°C เหมาะสำหรับการบ่ม | 8–12% |
| สังกะสีโบเรต | สารเพิ่มประสิทธิภาพถ่าน: สร้างเกราะป้องกันคล้ายแก้ว ลดควัน | เสริมฤทธิ์กับ ATH (Al-BO char) | 5–8% |
| MCA (เมลามีนไซยานูเรต) | FR ในสถานะก๊าซ: ปล่อย NH₃ ยับยั้งการเผาไหม้ | อุณหภูมิการสลายตัว 250–300°C (อุณหภูมิการบ่ม <250°C) | 3–5% |
III. สูตรที่แนะนำ (น้ำหนัก %)
แนวทางการประมวลผลส่วนประกอบ
| ส่วนประกอบ | อัตราส่วน | หมายเหตุการประมวลผลคีย์ |
|---|---|---|
| เรซินอะคริลิกเทอร์โมเซ็ต | 45–50% | ชนิดที่มีความหนืดต่ำ (เช่น อีพอกซีอะคริเลต) สำหรับการบรรจุสารตัวเติมในปริมาณสูง |
| ATH ที่ปรับเปลี่ยนพื้นผิว (D50 <5µm) | 25–30% | ผ่านการบำบัดล่วงหน้าด้วยไซเลน KH-550 |
| อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ | 10–12% | ผสมล่วงหน้าด้วย ATH เพิ่มเป็นชุดๆ |
| สังกะสีโบเรต | 6–8% | เพิ่มด้วย MCA หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพจากการเฉือนสูง |
| เอ็มซีเอ | 4–5% | การผสมความเร็วต่ำในระยะหลัง (<250°C) |
| สารช่วยกระจายตัว (BYK-2152 + ขี้ผึ้ง PE) | 1.5–2% | รับประกันการกระจายตัวของสารตัวเติมที่สม่ำเสมอ |
| สารจับคู่ (KH-550) | 1% | ได้รับการบำบัดล่วงหน้าด้วย ATH/ไฮโปฟอสไฟต์ |
| สารทำให้แข็งตัว (BPO) | 1–2% | ตัวกระตุ้นอุณหภูมิต่ำเพื่อการบ่มอย่างรวดเร็ว |
| สารป้องกันการตกตะกอน (แอโรซิล R202) | 0.5% | สารป้องกันการตกตะกอนแบบไธโซทรอปิก |
IV. การควบคุมกระบวนการที่สำคัญ
1. กระบวนการกระจายตัว
- การเตรียมการเบื้องต้น: แช่ ATH และไฮโปฟอสไฟต์ในสารละลาย 5% KH-550/เอธานอล (2 ชั่วโมง อบแห้ง 80°C)
- ลำดับการผสม:
- เรซิน + สารกระจายตัว → การผสมความเร็วต่ำ → เติม ATH/ไฮโปฟอสไฟต์ที่ปรับเปลี่ยน → การกระจายตัวความเร็วสูง (2500 รอบต่อนาที 20 นาที) → เติมซิงค์โบเรต/MCA → การผสมความเร็วต่ำ (หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของ MCA)
- อุปกรณ์: เครื่องผสมแบบดาวเคราะห์ (การไล่อากาศด้วยสุญญากาศ) หรือเครื่องบดแบบสามลูกกลิ้ง (สำหรับผงละเอียดพิเศษ)
2. การเพิ่มประสิทธิภาพการบ่ม
- การบ่มแบบขั้นตอน: 80°C/1 ชม. (ก่อนเจล) → 140°C/2 ชม. (หลังการบ่ม หลีกเลี่ยงการสลายตัวของ MCA)
- การควบคุมแรงดัน: 0.5–1 MPa เพื่อป้องกันการตกตะกอนของฟิลเลอร์
3. กลไกการทำงานร่วมกัน
- ATH + ไฮโปฟอสไฟต์: สร้างถ่านเสริมด้วย AlPO₄ ขณะกำจัดอนุมูลอิสระ (PO·)
- ซิงค์โบเรต + MCA: ชั้นกั้นคู่ของก๊าซและของแข็ง (การเจือจาง NH₃ + ชั้นแก้วหลอมเหลว)
V. กลยุทธ์การปรับแต่งประสิทธิภาพ
ปัญหาและวิธีแก้ไขทั่วไป
| ปัญหา | สาเหตุหลัก | สารละลาย |
|---|---|---|
| การจุดระเบิดแบบหยด | ความหนืดของของเหลวที่ต่ำ | เพิ่ม MCA เป็น 5% + ไฮโปฟอสไฟต์เป็น 12% หรือเพิ่มผงไมโคร PTFE 0.5% |
| ความเปราะบางหลังการบ่ม | การโหลด ATH มากเกินไป | ลด ATH ลงเหลือ 25% + 5% nano-CaCO₃ (ทำให้แข็งแกร่งขึ้น) |
| การตกตะกอนสะสม | ความหนืดต่ำ | เพิ่มซิลิกาเป็น 0.8% หรือเปลี่ยนเป็น BYK-410 |
| LOI <28% | FR ในเฟสก๊าซไม่เพียงพอ | เติมฟอสฟอรัสแดงเคลือบ 2% หรือ นาโน-บีเอ็น 1% |
VI. เมตริกการตรวจสอบความถูกต้อง
- UL94 V0: ตัวอย่างขนาด 3.2 มม. เวลาเปลวไฟรวม <50 วินาที (ไม่มีการจุดไฟด้วยฝ้าย)
- LOI ≥30% (ระยะขอบความปลอดภัย)
- TGA ตกค้าง >25% (800°C, N₂)
- สมดุลเชิงกล: ความแข็งแรงแรงดึง >8 MPa, ความแข็งแรงแรงเฉือน >6 MPa
ประเด็นสำคัญ
- บรรลุระดับ V0 ในขณะที่ยังคงความสมบูรณ์ทางกลไกไว้
- แนะนำให้ทดลองในขนาดเล็ก (50 กรัม) ก่อนปรับขนาด
- เพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้น: สามารถเติมอนุพันธ์ DOPO 2–3% (เช่น ฟอสฟาฟีแนนทรีน) ได้
สูตรนี้รับประกันว่าเป็นไปตามมาตรฐานการหน่วงการติดไฟที่เข้มงวด พร้อมทั้งปรับปรุงกระบวนการและประสิทธิภาพการใช้งานขั้นสุดท้ายให้เหมาะสมที่สุด
เวลาโพสต์: 01 ก.ค. 2568