أخبار

تركيبة وتقنية معالجة مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين لراتنجات الإيبوكسي

يبحث العميل عن مادة مثبطة للهب صديقة للبيئة، خالية من الهالوجينات والمعادن الثقيلة، ومناسبة لراتنجات الإيبوكسي ذات نظام معالجة الأنهيدريد، وتتوافق مع معيار UL94-V0. يجب أن تكون المادة المعالجة مادة معالجة إيبوكسي عالية الحرارة، ذات درجة حرارة انتقال زجاجي (Tg) أعلى من 125 درجة مئوية، وتتطلب معالجة حرارية عند درجة حرارة تتراوح بين 85 و120 درجة مئوية، وتفاعلاً بطيئاً عند درجة حرارة الغرفة. فيما يلي التركيبة التفصيلية كما طلبها العميل.

أولاً: نظام تركيب مثبطات اللهب

1. نظام مثبطات اللهب الأساسية: التآزر بين الفوسفور والنيتروجين

جدول معلومات مثبطات اللهب

مثبط للهب	الآلية	التحميل الموصى به	ملاحظات
هيبوفوسفيت الألومنيوم	مقاومة اللهب في الطور المكثف، تشكل طبقة من فحم فوسفات الألومنيوم	10-15%	مثبط اللهب الأساسي، درجة حرارة التحلل > 300 درجة مئوية
بولي فوسفات الأمونيوم (APP)	خاصية مقاومة اللهب المتمددة، تتآزر مع هيبوفوسفيت الألومنيوم	5-10%	مطلوب APP مقاوم للأحماض
سيانورات الميلامين (MCA)	مصدر للنيتروجين، يعزز التآزر مع الفوسفور، ويقلل الدخان	3-5%	يقلل من التقطير

2. مثبطات اللهب المساعدة والمواد المساعدة على تعزيز اللهب

جدول معلومات مثبطات اللهب المساعدة

مثبط للهب	الآلية	التحميل الموصى به	ملاحظات
بورات الزنك	يعزز تكوين الفحم، ويكبح التوهج اللاحق	2-5%	قد تؤدي الكميات المفرطة إلى إبطاء عملية التصلب
هيدروكسيد الألومنيوم الناعم	التبريد الماص للحرارة، وكبح الدخان	5-8%	التحكم في التحميل (لتجنب انخفاض درجة حرارة التحول الزجاجي)

3. مثال على التركيبة (الحمل الكلي: 20-30%)

التركيبة الأساسية (نسبة إلى إجمالي محتوى الراتنج)

عنصر	المحتوى (بالنسبة للراتنج)
هيبوفوسفيت الألومنيوم	12%
برنامج	8%
MCA	4%
بورات الزنك	3%
هيدروكسيد الألومنيوم	5%
إجمالي التحميل	32% (قابلة للتعديل إلى 25-30%)

ثانيًا: خطوات المعالجة الرئيسية

1. الخلط والتشتيت

أ. المعالجة المسبقة:

قم بتجفيف هيبوفوسفيت الألومنيوم، وAPP، وMCA عند درجة حرارة 80 درجة مئوية لمدة ساعتين (يمنع امتصاص الرطوبة).
قم بمعالجة الحشوات غير العضوية (هيدروكسيد الألومنيوم، بورات الزنك) باستخدام عامل اقتران السيلان (مثل KH-550).

ب. تسلسل الخلط:

راتنج الإيبوكسي + مثبطات اللهب (60 درجة مئوية، مع التقليب لمدة ساعة واحدة)
أضف عامل معالجة الأنهيدريد (حافظ على درجة الحرارة أقل من 80 درجة مئوية)
إزالة الغازات بالتفريغ (-0.095 ميجا باسكال، 30 دقيقة)

2. عملية المعالجة

المعالجة التدريجية (توازن بين استقرار مثبطات اللهب ودرجة حرارة التحول الزجاجي العالية):

85 درجة مئوية / ساعتان (بدء بطيء، يقلل من الفقاعات)
120 درجة مئوية / ساعتان (يضمن اكتمال تفاعل الأنهيدريد)
150 درجة مئوية / ساعة واحدة (يزيد من كثافة التشابك، Tg >125 درجة مئوية)

3. ملاحظات رئيسية

التحكم في اللزوجة: إذا كانت اللزوجة عالية جدًا، أضف 5٪ من مخفف الإيبوكسي التفاعلي (مثل AGE).
المعالجة المتأخرة: استخدم أنهيدريد ميثيل هيكساهيدرو فثاليك (MeHHPA) أو أضف 0.2٪ 2-إيثيل-4-ميثيل إيميدازول (يبطئ التفاعل في درجة حرارة الغرفة).

ثالثًا: التحقق من الأداء وتعديله

1. مقاومة اللهب:

اختبار UL94 V0 (سمك 1.6 مم): تأكد من أن وقت الاحتراق أقل من 10 ثوانٍ، ولا يوجد تقطير.
في حالة الفشل: قم بزيادة هيبوفوسفيت الألومنيوم (+3٪) أو APP (+2٪).

2. الأداء الحراري:

اختبار DSC لـ Tg: إذا كانت Tg <125 درجة مئوية، قم بتقليل هيدروكسيد الألومنيوم (يخفض Tg بسبب التأثير الماص للحرارة).

3. الخصائص الميكانيكية:

إذا انخفضت قوة الانحناء، أضف 1-2% من السيليكا النانوية للتقوية.

رابعاً: المشكلات المحتملة والحلول

جدول مشاكل وحلول مثبطات اللهب

مشكلة	سبب	حل
معالجة غير مكتملة	امتصاص الرطوبة أو تأثير مثبطات اللهب على درجة الحموضة	استخدم مواد حشو جافة مسبقًا، ومادة APP مقاومة للأحماض
ضعف تدفق الراتنج	تحميل مفرط للمواد المالئة	قلل تركيز هيدروكسيد الألومنيوم إلى 3% أو أضف مخففًا.
فشل UL94	عدم كفاية التآزر بين البروتينات والبروتينات	زيادة نسبة حمض الميثاكريليك (إلى 6%) أو هيبوفوسفيت الألومنيوم (إلى 15%)

خامساً: تركيبة بديلة (إذا لزم الأمر)

استبدل جزءًا من APP بمشتقات DOPO (مثل DOPO-HQ):

يؤدي استخدام 8% من DOPO-HQ + 10% من هيبوفوسفيت الألومنيوم إلى تقليل إجمالي التحميل (~18%) مع الحفاظ على الأداء.

تُحقق هذه التركيبة توازناً بين مقاومة اللهب والسلامة البيئية والأداء في درجات الحرارة العالية. يُنصح بإجراء تجارب على نطاق صغير (500 غرام) قبل الإنتاج على نطاق واسع.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com

تاريخ النشر: 25 يوليو 2025