Bagaimana cara mengurangi kepadatan asap untuk perekat epoksi dengan penghambat api AHP dan MCA?

Penambahan aluminium hipofosfit dan MCA pada perekat epoksi menghasilkan emisi asap yang tinggi. Penggunaan seng borat untuk mengurangi kepadatan dan emisi asap memang memungkinkan, tetapi formulasi yang ada perlu dioptimalkan untuk rasio tersebut.

1. Mekanisme Penekanan Asap Seng Borat

Seng borat merupakan sinergis penekan asap dan penghambat api yang efisien. Mekanisme kerjanya meliputi:

• Promosi Pembentukan Char: Membentuk lapisan arang padat selama pembakaran, mengisolasi oksigen dan panas, dan mengurangi pelepasan gas yang mudah terbakar.
• Penghambatan Asap: Mengkatalisis reaksi ikatan silang untuk mengurangi pembentukan partikel asap, menurunkan kepadatan asap (terutama efektif untuk polimer seperti epoksi).
• Efek Sinergis: Meningkatkan ketahanan api bila dikombinasikan dengan penghambat api berbasis fosfor (misalnya, aluminium hipofosfit) dan berbasis nitrogen (misalnya, MCA).

2. Penekan Asap Alternatif atau Tambahan

Untuk optimalisasi lebih lanjut dalam penekanan asap, pertimbangkan solusi sinergis berikut:

• Senyawa Molibdenum(misalnya, seng molibdat, molibdenum trioksida): Lebih efektif daripada seng borat tetapi lebih mahal; disarankan untuk dicampur dengan seng borat (misalnya, seng borat : seng molibdat = 2:1).
• Aluminium/Magnesium Hidroksida: Memerlukan pembebanan tinggi (20-40 phr), yang dapat memengaruhi sifat mekanis epoksi—sesuaikan dengan hati-hati.

3. Penyesuaian Formulasi yang Direkomendasikan

Dengan asumsi formulasi aslinya adalahaluminium hipofosfit + MCABerikut adalah petunjuk pengoptimalan (berdasarkan 100 bagian resin epoksi):

Opsi 1: Penambahan Langsung Seng Borat

• Aluminium hipofosfit: Kurangi dari 20-30 phr menjadi15-25 jam
• MCA: Kurangi dari 10-15 phr menjadi8-12 jam
• Seng borat: Tambahkan5-15 jam(mulai pengujian pada 10 phr)
• Total kandungan penghambat api: Tetap di30-40 jam(hindari jumlah berlebihan yang mempengaruhi kinerja perekat).

Opsi 2: Sinergi Seng Borat + Seng Molibdat

• Aluminium hipofosfit:15-20 jam
• MCA:5-10 jam
• Seng borat:8-12 jam
• Seng molibdat:4-6 jam
• Total kandungan penghambat api:30-35 jam.

4. Metrik Validasi Utama

• Penghambat Api: Pembakaran vertikal UL-94, uji LOI (target: V-0 atau LOI >30%).
• Kepadatan Asap: Gunakan penguji kepadatan asap (misalnya, ruang asap NBS) untuk membandingkan pengurangan Peringkat Kepadatan Asap (SDR).
• Sifat Mekanik: Pastikan kekuatan tarik dan kekuatan adhesi memenuhi persyaratan setelah pengeringan.
• Kemampuan proses:Konfirmasikan penyebaran bahan penghambat api secara merata tanpa mempengaruhi viskositas atau waktu pengeringan.

5. Pertimbangan

• Kontrol Ukuran Partikel: Pilih borat seng berukuran nano (misalnya, ukuran partikel <1 μm) untuk meningkatkan dispersi.
• Modifikasi Permukaan: Rawat seng borat dengan agen penggandeng silana untuk meningkatkan kompatibilitas dengan resin epoksi.
• Kepatuhan PeraturanPastikan bahan penghambat api yang dipilih memenuhi RoHS, REACH, dan peraturan lainnya.

6. Contoh Formulasi (Referensi)

7. Ringkasan

• Seng borat merupakan pilihan efektif untuk mengurangi emisi asap. Disarankan untuk menambahkan10-15 jamsambil mengurangi kandungan aluminium hipofosfit/MCA secara moderat.
• Untuk penekanan asap lebih lanjut, campurkan dengan senyawa molibdenum (misalnya,4-6 jam).
• Validasi eksperimental diperlukan untuk menyeimbangkan ketahanan api, penekanan asap, dan sifat mekanis.

Let me know if you’d like any refinements! Lucy@taifeng-fr.com