Comment réduire la densité de fumée d'un adhésif époxy ignifuge avec AHP et MCA ?

L'ajout d'hypophosphite d'aluminium et de MCA à l'adhésif époxy entraîne une forte émission de fumée. L'utilisation de borate de zinc pour réduire la densité et l'émission de fumée est envisageable, mais la formulation actuelle doit être optimisée en termes de proportions.

1. Mécanisme de suppression de la fumée du borate de zinc

Le borate de zinc est un agent anti-fumée et un ignifuge synergique efficace. Ses mécanismes d'action comprennent :

• Promotion de la formation de Char: Forme une couche de charbon dense lors de la combustion, isolant l'oxygène et la chaleur et réduisant le dégagement de gaz inflammables.
• Inhibition de la fumée: Catalyse les réactions de réticulation pour réduire la production de particules de fumée, diminuant ainsi la densité de la fumée (particulièrement efficace pour les polymères comme l'époxy).
• Effet synergique: Améliore la résistance au feu lorsqu'il est combiné avec des retardateurs de flamme à base de phosphore (par exemple, l'hypophosphite d'aluminium) et à base d'azote (par exemple, le MCA).

2. Agents anti-fumée alternatifs ou complémentaires

Pour optimiser davantage la suppression de la fumée, considérez les solutions synergiques suivantes :

• Composés de molybdène(par exemple, molybdate de zinc, trioxyde de molybdène) : Plus efficace que le borate de zinc mais plus coûteux ; il est recommandé de le mélanger avec du borate de zinc (par exemple, borate de zinc : molybdate de zinc = 2:1).
• Hydroxyde d'aluminium/magnésium: Nécessite une charge élevée (20-40 phr), ce qui peut affecter les propriétés mécaniques de l'époxy - ajuster avec précaution.

3. Ajustements de formulation recommandés

En supposant que la formulation originale soithypophosphite d'aluminium + MCAVoici des pistes d'optimisation (basées sur 100 parts de résine époxy) :

Option 1 : Ajout direct de borate de zinc

• Hypophosphite d'aluminium : Réduire de 20 à 30 phr à15-25 phr
• MCA : Réduire de 10-15 phr à8-12 phr
• Borate de zinc : Ajouter5-15 phr(commencer les tests à 10 phr)
• teneur totale en retardateurs de flamme: Gardez à30-40 phr(Éviter les quantités excessives qui pourraient affecter les performances de l'adhésif).

Option 2 : Synergie borate de zinc + molybdate de zinc

• Hypophosphite d'aluminium :15-20 phr
• MCA :5-10 phr
• borate de zinc :8-12 phr
• molybdate de zinc :4-6 phr
• teneur totale en retardateurs de flamme:30-35 phr.

4. Indicateurs clés de validation

• Ignifugation: Tests de combustion verticale UL-94, LOI (objectif : V-0 ou LOI > 30 %).
• Densité de fumée: Utilisez un testeur de densité de fumée (par exemple, une chambre à fumée NBS) pour comparer la réduction de l'indice de densité de fumée (SDR).
• Propriétés mécaniques: S'assurer que la résistance à la traction et la force d'adhérence répondent aux exigences après durcissement.
• transformabilité: Vérifier la dispersion uniforme des retardateurs de flamme sans affecter la viscosité ni le temps de durcissement.

5. Considérations

• Contrôle de la taille des particulesOptez pour du borate de zinc de taille nanométrique (par exemple, une taille de particules <1 μm) pour améliorer la dispersion.
• Modification de surface: Traiter le borate de zinc avec un agent de couplage silane pour améliorer sa compatibilité avec la résine époxy.
• Conformité réglementaire: S'assurer que les retardateurs de flamme sélectionnés sont conformes aux réglementations RoHS, REACH et autres.

6. Exemple de formulation (Référence)

7. Résumé

• Le borate de zinc est un choix efficace pour réduire les émissions de fumée. Il est recommandé d'en ajouter.10-15 phrtout en réduisant modérément la teneur en hypophosphite d'aluminium/MCA.
• Pour une suppression de fumée encore plus importante, mélanger avec des composés de molybdène (par exemple,4-6 phr).
• Une validation expérimentale est nécessaire pour équilibrer la résistance au feu, la suppression de la fumée et les propriétés mécaniques.

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