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 dapat dilakukan, tetapi formulasi yang ada perlu dioptimalkan rasionya.

1. Mekanisme Penekanan Asap oleh Seng Borat

Seng borat adalah sinergis penekan asap dan penghambat api yang efisien. Mekanismenya meliputi:

• Promosi Pembentukan ArangMembentuk lapisan arang yang padat selama pembakaran, mengisolasi oksigen dan panas, serta mengurangi pelepasan gas yang mudah terbakar.
• Penghambatan Asap: Mengkatalisis reaksi ikatan silang untuk mengurangi pembentukan partikel asap, menurunkan kepadatan asap (sangat efektif untuk polimer seperti epoksi).
• Efek SinergisMeningkatkan ketahanan terhadap api bila dikombinasikan dengan bahan 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 HidroksidaMembutuhkan konsentrasi tinggi (20-40 phr), yang dapat memengaruhi sifat mekanik epoksi—sesuaikan dengan hati-hati.

3. Penyesuaian Formulasi yang Direkomendasikan

Dengan asumsi rumusan aslinya adalahaluminium hipofosfit + MCABerikut adalah arahan optimasi (berdasarkan 100 bagian resin epoksi):

Opsi 1: Penambahan Seng Borat Secara Langsung

• 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)
• Kandungan total penghambat api: Teruslah30-40 jam(hindari penggunaan berlebihan yang dapat memengaruhi 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
• Kandungan total penghambat api:30-35 jam.

4. Metrik Validasi Utama

• Ketahanan Api: Pengujian pembakaran vertikal UL-94, LOI (target: V-0 atau LOI >30%).
• Kepadatan AsapGunakan alat pengukur kepadatan asap (misalnya, ruang asap NBS) untuk membandingkan pengurangan Peringkat Kepadatan Asap (SDR).
• Sifat MekanisPastikan kekuatan tarik dan kekuatan adhesi memenuhi persyaratan setelah pengeringan.
• Kemampuan pemrosesan: Memastikan penyebaran bahan penghambat api yang seragam tanpa memengaruhi viskositas atau waktu pengeringan.

5. Pertimbangan

• Pengendalian Ukuran PartikelPilihlah seng borat berukuran nano (misalnya, ukuran partikel <1 μm) untuk meningkatkan dispersi.
• Modifikasi Permukaan: Olah seng borat dengan agen pengikat silan untuk meningkatkan kompatibilitas dengan resin epoksi.
• Kepatuhan RegulasiPastikan bahan penghambat api yang dipilih memenuhi standar RoHS, REACH, dan peraturan lainnya.

6. Contoh Perumusan (Referensi)

7. Ringkasan

• Seng borat merupakan pilihan efektif untuk mengurangi emisi asap. Dianjurkan 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 mekanik.

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