Процесс растворения и диспергирования твердых антипиренов в полиуретановой клеевой системе AB.

Процесс растворения и диспергирования твердых антипиренов в полиуретановой клеевой системе AB.

Для растворения/диспергирования твердых антипиренов, таких как гипофосфит алюминия (AHP), гидроксид алюминия (ATH), борат цинка и цианурат меламина (MCA), в полиуретановой адгезионной системе AB, ключевыми этапами являются предварительная обработка, поэтапное диспергирование и строгий контроль влажности. Ниже приведен подробный процесс (для составов с высокой огнестойкостью; для других составов может быть проведена соответствующая корректировка).

I. Основные принципы

1. «Растворение» по сути является диспергированием: твердые антипирены должны быть равномерно диспергированы в полиоле (компоненте А) для образования стабильной суспензии.
2. Предварительная обработка антипиренов: решение проблем поглощения влаги, агломерации и реакционной способности с изоцианатами.
3. Пошаговое добавление: добавляйте материалы в порядке возрастания плотности и размера частиц, чтобы избежать локально высоких концентраций.
4. Строгий контроль влажности: вода расходует изоцианат (-NCO) в компоненте B, что приводит к плохому отверждению.

II. Подробная инструкция по применению (на основе 100 частей полиола в компоненте А)

Шаг 1: Предварительная обработка огнезащитным составом (за 24 часа до начала работ)

• Гипофосфит алюминия (ГФА, 10 частей):
  • Покрытие поверхности силановым связующим агентом (KH-550) или титанатным связующим агентом (NDZ-201):
    • Смешайте 0,5 части связующего агента и 2 части безводного этанола, перемешивайте в течение 10 минут для гидролиза.
    • Добавьте порошок AHP и перемешивайте на высокой скорости (1000 об/мин) в течение 20 минут.
    • Высушите в духовке при температуре 80°C в течение 2 часов, затем храните в герметично закрытой упаковке.
• Гидроксид алюминия (ATH, 25 частей):
  • Используйте ATH субмикронного размера, модифицированный силаном (например, Wandu WD-WF-20). Если препарат не модифицирован, проводите лечение аналогично AHP.
• MCA (6 частей) и борат цинка (4 части):
  • Для удаления влаги просушите при температуре 60°C в течение 4 часов, затем просейте через сито с размером ячейки 300 меш.

Шаг 2: Процесс диспергирования компонента А (полиольной стороны).

1. Смешивание основ:
   • Добавьте 100 частей полиола (например, полиэфирного полиола PPG) в сухую емкость.
   • Добавьте 0,3 части выравнивающего агента на основе полиэфир-модифицированного полисилоксана (например, BYK-333).
2. Предварительное диспергирование на низкой скорости:
   • Добавляйте антипирены в следующем порядке: ATH (25 частей) → AHP (10 частей) → борат цинка (4 части) → MCA (6 частей).
   • Перемешивайте со скоростью 300-500 об/мин в течение 10 минут, пока не останется сухого порошка.
3. Высокоскоростная дисперсия:
   • Переключитесь на высокоскоростной диспергатор (≥1500 об/мин) на 30 минут.
   • Контролируемая температура ≤50°C (для предотвращения окисления полиолов).
4. Шлифовка и доводка (критически важны!):
   • Пропустить через трехвалковую мельницу или корзинчатую мельницу для песка 2-3 раза до достижения тонкости помола ≤30 мкм (проверяется с помощью измерителя Хегмана).
5. Регулировка вязкости и пеногашение:
   • Для предотвращения оседания добавьте 0,5 части гидрофобного осажденного диоксида кремния (Aerosil R202).
   • Добавьте 0,2 части силиконового пеногасителя (например, Tego Airex 900).
   • Для дегазации перемешивайте со скоростью 200 об/мин в течение 15 минут.

Шаг 3: Обработка компонентом B (изоцианатная сторона).

• Для поглощения влаги добавьте 4-6 частей молекулярного сита (например, Zeochem 3A) к компоненту B (например, преполимеру MDI).
• При использовании жидких фосфорсодержащих антипиренов (вариант с низкой вязкостью) смешайте их непосредственно с компонентом B и перемешивайте в течение 10 минут.

Шаг 4: Смешивание и отверждение компонентов AB.

• Соотношение смешивания: Следуйте оригинальной рецептуре клея AB (например, A:B = 100:50).
• Процесс смешивания:
  • Используйте планетарный смеситель для двухкомпонентных смесей или статическое смесительное устройство.
  • Перемешивайте в течение 2-3 минут до получения однородной массы (без образования нитей).
• Условия отверждения:
  • Время отверждения при комнатной температуре: 24 часа (продлено на 30% за счет поглощения тепла огнезащитным составом).
  • Ускоренное твердение: 60°C/2 часа (проверьте на отсутствие пузырьков).

III. Ключевые точки контроля процесса

IV. Альтернативные методы диспергирования (без измельчительного оборудования)

1. Предварительная обработка шаровой мельницей:
   • Смешайте антипирены и полиол в соотношении 1:1, измельчите в шаровой мельнице в течение 4 часов (шарики из диоксида циркония, размер 2 мм).
2. Метод мастер-пакета:
   • Приготовьте 50% огнестойкую мастербатч-смесь (полиол в качестве носителя), затем разбавьте ее перед использованием.
3. Ультразвуковое рассеивание:
   • Для обработки предварительно смешанной суспензии примените ультразвуковую обработку (20 кГц, 500 Вт, 10 мин) (подходит для небольших партий).

V. Рекомендации по внедрению

1. Сначала проведите мелкомасштабные испытания: протестируйте 100 г компонента А, сосредоточившись на стабильности вязкости (изменение за 24 часа <10%) и скорости отверждения.
2. Правило последовательности добавления антипиренов:
   • «Сначала тяжёлый, потом лёгкий; сначала тонкий, потом крупный» → ATH (тяжёлый) → AHP (тонкий) → борат цинка (средний) → MCA (лёгкий/крупный).
3. Устранение аварийных ситуаций:
   • Внезапное повышение вязкости: добавьте 0,5% ацетата метилового эфира пропиленгликоля (PMA) для разбавления.
   • Плохое отверждение: добавьте 5% модифицированного MDI (например, Wanhua PM-200) к компоненту B.