Nyheter

Halogenfri flammehemmende formulering og prosesseringsteknologi for epoksyharpiks

Kunden søker en miljøvennlig, halogenfri og tungmetallfri flammehemmer som er egnet for epoksyharpiks med et anhydridherdesystem, og som krever UL94-V0-samsvar. Herdemidlet må være et høytemperatur epoksyherdemiddel med en Tg over 125 °C, som krever varmeherding ved 85–120 °C og langsom reaksjon ved romtemperatur. Nedenfor er den detaljerte formuleringen som kunden har bedt om.

I. Flammehemmende formuleringssystem

1. Kjerneflammehemmende system: Fosfor-nitrogen-synergi

Tabell over informasjon om flammehemmende midler

Flammehemmende	Mekanisme	Anbefalt lasting	Merknader
Aluminiumhypofosfitt	Flammehemming i kondensert fase, danner et lag med aluminiumfosfatkullet	10–15 %	Primær flammehemmer, nedbrytningstemperatur >300 °C
Ammoniumpolyfosfat (APP)	Intumescerende flammehemming, synergistisk med aluminiumhypofosfitt	5–10 %	Syrebestandig APP kreves
Melamincyanurat (MCA)	Nitrogenkilde, forbedrer fosforsynergien, undertrykker røyk	3–5 %	Reduserer drypping

2. Hjelpeflammehemmere og synergister

Informasjonstabell for hjelpeflammehemmere

Flammehemmende	Mekanisme	Anbefalt lasting	Merknader
Sinkborat	Fremmer forkullingsdannelse, undertrykker etterglød	2–5 %	For store mengder kan forsinke herdingen
Fin aluminiumhydroksid	Endotermisk kjøling, røykdemping	5–8 %	Kontrollbelastning (for å unngå Tg-reduksjon)

3. Eksempelformulering (total mengde: 20–30 %)

Basisformulering (i forhold til totalt harpiksinnhold)

Komponent	Innhold (i forhold til harpiks)
Aluminiumhypofosfitt	12 %
APP	8%
MCA	4%
Sinkborat	3%
Aluminiumhydroksid	5%
Total lasting	32 % (justerbar til 25–30 %)

II. Viktige behandlingstrinn

1. Blanding og dispergering

A. Forbehandling:

Tørk aluminiumhypofosfitt, APP og MCA ved 80 °C i 2 timer (forhindrer fuktighetsabsorpsjon).
Behandle uorganiske fyllstoffer (aluminiumhydroksid, sinkborat) med et silankoblingsmiddel (f.eks. KH-550).

B. Blandesekvens:

Epoksyharpiks + Flammehemmere (60 °C, rør i 1 time)
Tilsett anhydridherdemiddel (hold temperaturen <80 °C)
Vakuumavgassing (-0,095 MPa, 30 min)

2. Herdeprosess

Trinnvis herding (balanserer flammehemmende stabilitet og høy Tg):

85 °C / 2 t (langsom oppstart, reduserer bobler)
120 °C / 2 timer (sikrer fullstendig anhydridreaksjon)
150 °C / 1 t (øker tverrbindingstettheten, Tg > 125 °C)

3. Hovednotater

Viskositetskontroll: Hvis viskositeten er for høy, tilsett 5 % reaktiv epoksyfortynningsmiddel (f.eks. AGE).
Forsinket herding: Bruk metylheksahydroftalsyreanhydrid (MeHHPA) eller tilsett 0,2 % 2-etyl-4-metylimidazol (forsinker reaksjonen ved romtemperatur).

III. Ytelsesverifisering og -justering

1. Flammehemming:

UL94 V0-test (1,6 mm tykkelse): Sørg for brenntid <10 sekunder, ingen drypp.
Hvis det mislykkes: Øk aluminiumhypofosfitt (+3 %) eller APP (+2 %).

2. Termisk ytelse:

DSC-test for Tg: Hvis Tg <125 °C, reduser aluminiumhydroksid (senker Tg på grunn av endoterm effekt).

3. Mekaniske egenskaper:

Hvis bøyefastheten synker, tilsett 1–2 % nanosilika for forsterkning.

IV. Potensielle problemer og løsninger

Tabell over problemer og løsninger med flammehemmende midler

Utgave	Forårsake	Løsning
Ufullstendig herding	Fuktighetsabsorpsjon eller pH-forstyrrelser fra flammehemmere	Fortørk sparkelmasse, bruk syrebestandig APP
Dårlig harpiksflyt	For mye fyllstoff	Reduser aluminiumhydroksid til 3 % eller tilsett fortynningsmiddel
UL94-feil	Utilstrekkelig PN-synergi	Øk MCA (til 6 %) eller aluminiumhypofosfitt (til 15 %)

V. Alternativ formulering (hvis nødvendig)

Erstatt deler av APP med DOPO-derivater (f.eks. DOPO-HQ):

8 % DOPO-HQ + 10 % aluminiumhypofosfitt reduserer totalbelastningen (~18 %) samtidig som ytelsen opprettholdes.

Denne kombinasjonen balanserer flammehemming, miljøsikkerhet og ytelse ved høye temperaturer. Småskalatester (500 g) anbefales før fullskala produksjon.

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

Publisert: 25. juli 2025