Wie lässt sich die Rauchdichte bei Epoxidklebstoffen mit den Flammschutzmitteln AHP und MCA reduzieren?

Die Zugabe von Aluminiumhypophosphit und MCA zu Epoxidklebstoffen führt zu einer hohen Rauchentwicklung. Der Einsatz von Zinkborat zur Reduzierung der Rauchdichte und -emission ist zwar möglich, die bestehende Rezeptur muss jedoch hinsichtlich des Mischungsverhältnisses optimiert werden.

1. Rauchunterdrückungsmechanismus von Zinkborat

Zinkborat ist ein wirksamer Rauchunterdrücker und Flammschutzmittel-Synergist. Zu seinen Wirkmechanismen gehören:

• Förderung der Holzkohlebildung: Bildet bei der Verbrennung eine dichte Kohleschicht, die Sauerstoff und Wärme isoliert und die Freisetzung brennbarer Gase reduziert.
• Rauchhemmung: Katalysiert Vernetzungsreaktionen, um die Bildung von Rauchpartikeln zu verringern und die Rauchdichte zu senken (besonders wirksam bei Polymeren wie Epoxidharz).
• Synergistischer Effekt: Verbessert die Flammschutzwirkung in Kombination mit phosphorhaltigen (z. B. Aluminiumhypophosphit) und stickstoffhaltigen (z. B. MCA) Flammschutzmitteln.

2. Alternative oder ergänzende Rauchunterdrückungsmittel

Zur weiteren Optimierung der Rauchbekämpfung sollten folgende synergistische Lösungen in Betracht gezogen werden:

• Molybdänverbindungen(z. B. Zinkmolybdat, Molybdäntrioxid): Wirksamer als Zinkborat, aber teurer; empfohlen wird die Mischung mit Zinkborat (z. B. Zinkborat : Zinkmolybdat = 2:1).
• Aluminium/Magnesiumhydroxid: Erfordert eine hohe Beladung (20-40 phr), was die mechanischen Eigenschaften des Epoxids beeinträchtigen kann – daher vorsichtig anpassen.

3. Empfohlene Anpassungen der Rezeptur

Unter der Annahme, dass die ursprüngliche Formulierung lautetAluminiumhypophosphit + MCAHier sind Optimierungshinweise (basierend auf 100 Teilen Epoxidharz):

Option 1: Direkte Zugabe von Zinkborat

• Aluminiumhypophosphit: Reduzierung von 20-30 phr auf15-25 Phr
• MCA: Reduzieren Sie von 10-15 phr auf8-12 Phr
• Zinkborat: Hinzufügen5-15 Phr(Beginn der Testphase bei 10 phr)
• Gesamter Flammschutzmittelgehalt: Bleiben Sie dran30-40 Phr(Übermäßige Mengen vermeiden, da dies die Klebeleistung beeinträchtigt).

Option 2: Synergie von Zinkborat und Zinkmolybdat

• Aluminiumhypophosphit:15-20 Phr
• MCA:5-10 Pherm
• Zinkborat:8-12 Phr
• Zinkmolybdat:4-6 Pherm
• Gesamter Flammschutzmittelgehalt:30-35 PhP.

4. Wichtige Validierungsmetriken

• Flammschutz: UL-94 Vertikalbrennprüfung, LOI-Tests (Ziel: V-0 oder LOI >30%).
• Rauchdichte: Verwenden Sie ein Rauchdichtemessgerät (z. B. eine NBS-Rauchkammer), um die Reduzierung der Rauchdichtebewertung (SDR) zu vergleichen.
• Mechanische Eigenschaften: Sicherstellen, dass Zugfestigkeit und Haftfestigkeit nach der Aushärtung den Anforderungen entsprechen.
• Verarbeitbarkeit: Gleichmäßige Verteilung der Flammschutzmittel sicherstellen, ohne die Viskosität oder die Aushärtungszeit zu beeinträchtigen.

5. Überlegungen

• Partikelgrößenkontrolle: Zur Verbesserung der Dispersion empfiehlt sich Zinkborat in Nanogröße (z. B. Partikelgröße <1 μm).
• Oberflächenmodifizierung: Zinkborat wird mit einem Silan-Haftvermittler behandelt, um die Kompatibilität mit Epoxidharz zu verbessern.
• Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen: Sicherstellen, dass die ausgewählten Flammschutzmittel den RoHS-, REACH- und anderen Vorschriften entsprechen.

6. Beispielformulierung (Referenz)

7. Zusammenfassung

• Zinkborat ist eine wirksame Methode zur Reduzierung von Rauchemissionen. Es wird empfohlen, es hinzuzufügen.10-15 Phrbei gleichzeitiger moderater Reduzierung des Aluminiumhypophosphit/MCA-Gehalts.
• Zur weiteren Rauchunterdrückung mit Molybdänverbindungen (z. B.4-6 Pherm).
• Eine experimentelle Validierung ist notwendig, um Flammschutz, Rauchunterdrückung und mechanische Eigenschaften in Einklang zu bringen.

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