بيت » طلب » الدهانات / الطلاءات » 'Trilemma' لطلاءات البولي يوريثين المقاومة للهب: المياه القائمة مقابل. ذو أساس مذيب، التصاق، و PH

'Trilemma' لطلاءات البولي يوريثين المقاومة للهب: المياه القائمة مقابل. ذو أساس مذيب، التصاق، و PH

تصفح الكمية:38     الكاتب:yinsu flame مثبط     نشر الوقت: 2026-07-03      المنشأ:http://www.flameretardantys.com

رسالتك

facebook sharing button
twitter sharing button
line sharing button
wechat sharing button
linkedin sharing button
pinterest sharing button
whatsapp sharing button
sharethis sharing button

'Trilemma' لطلاءات البولي يوريثين المقاومة للهب:

المياه القائمة مقابل القائمة على المذيبات، الالتصاق، والأس الهيدروجيني

أي شخص يعمل على طلاءات البولي يوريثين المقاومة للهب يعرف أنه على الرغم من أن الأمر يبدو بسيطًا، إلا أن الشيطان يكمن في التفاصيل. الأنظمة المعتمدة على الماء لها مخاطرها الخاصة، والأنظمة القائمة على المذيبات لها مشاكلها الخاصة، ومعلمات مثل الالتصاق ودرجة الحموضة - إذا خرج واحد عن السيطرة، فسيتم إلغاء الدفعة بأكملها.

طلاءات البولي يوريثين

المياه القائمة مقابل القائمة على المذيبات: كلاهما يشبه الطلاء، ولكنهما مختلفان بشكل أساسي

إن تحديات مثبطات اللهب التي يواجهها البولي يوريثين المائي (WPU) والبولي يوريثين القائم على المذيبات ليست حتى في نفس البعد.

أكبر مشكلة مع مادة البولي يوريثين ذات الأساس المائي هي: عدم إمكانية إدخال مثبطات اللهب.

يستخدم WPU الماء كوسيلة للتشتت، في حين أن معظم مثبطات اللهب الموجودة في السوق كارهة للماء. يؤدي إجبارهم معًا، في أحسن الأحوال، إلى تشتت غير متساوٍ وطبقية مستحلب؛ في أسوأ الأحوال، إزالة الاستحلاب المباشر - يتم إتلاف دفعة الطلاء بأكملها. حتى لو قمت بطريقة ما بتكوين طبقة رقيقة، فإن مثبطات اللهب سوف تنتقل ببطء إلى السطح - وتزدهر، ويتدهور الأداء، وبعد بضعة أشهر يبدو الأمر كما لو لم تتم إضافة أي شيء.


هناك طريقتان لحل هذه المشكلة. الأول هو نوع المضافة. توجد بالفعل في السوق منتجات مثبطة للهب تم تطويرها خصيصًا للأنظمة المعتمدة على الماء. على سبيل المثال، تم تصميم مستحلب مثبطات اللهب Deflamer® LFR-2260 خصيصًا لأنظمة البولي يوريثين والبولي أكريليك ذات الأساس المائي، مما يوفر تشتتًا جيدًا وتوافقًا واستقرارًا للتخزين، مع إضافة موصى بها من 15 إلى 25 جزءًا. إن YF7030J من Hubei Youfeng عبارة عن مثبطات لهب خالية من الهالوجين تعتمد على النيتروجين والفوسفور، مع دقة عالية وتشتت جيد، كما أنها مناسبة أيضًا لمستحلبات البولي يوريثين القائمة على الماء أو المذيبات. المسار الثاني هو من النوع التفاعلي، حيث يتم بلمرة المونومرات التي تحتوي على الفوسفور والنيتروجين وعناصر أخرى مثبطة للهب وربطها بسلسلة البولي يوريثين الجزيئية، بحيث 'ينمو' مثبط اللهب على السلسلة الجزيئية - بدون هجرة أو نضح. على سبيل المثال، يمكن استخدام ثنائي ميثيل أوليميدازول DOPO، الذي يحتوي على مجموعات ثنائي كربوكسيل وثنائي هيدروكسيل، كموسع لسلسلة ذات أساس مائي للبلمرة مع بوليولات البوليستر وثنائي إيزوسيانات، مما يشكل نظام مثبطات اللهب التآزري من النيتروجين والفوسفور الذي يظل مستقرًا دون التقسيم الطبقي على مدى فترات طويلة.


يأتي الاختيار أولاً: استخدم مثبطات اللهب ذات الأساس المائي في الأنظمة التي تعتمد على الماء - ولا تقم بإدخال مثبطات اللهب ذات الأساس المذيب في الأنظمة المائية.
المشكلة في طلاءات البولي يوريثين القائمة على المذيبات ليست في التوافق، بل في الضغط البيئي.
تستخدم الأنظمة القائمة على المذيبات المذيبات العضوية كوسيلة للتشتت، وتشكل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة عائقًا صعبًا. يطالب العملاء بشكل متزايد بحلول منخفضة المركبات العضوية المتطايرة، ولكن معظم خيارات مثبطات اللهب للأنظمة القائمة على المذيبات لا تزال تعتمد على مثبطات اللهب التقليدية المحتوية على الهالوجين. في الوقت الحالي، لا تزال صناعة البولي يوريثين تستخدم بشكل أساسي أنظمة TCPP المضافة. يعد TCPP (فوسفات تريس (2-كلوروبروبيل) أحد مثبطات اللهب الأكثر استخدامًا في رغاوي وطلاءات البولي يوريثان. إنها فعالة للغاية، ولكن الضغط البيئي آخذ في التصاعد، والتحول إلى المنتجات الخالية من الهالوجين هو بالفعل اتجاه صناعي. إن التحول إلى الأنظمة المعتمدة على الماء يعني مواجهة مشكلات التوافق من الصفر - عالقة بين المطرقة والسندان.

تكلفة الحلول الخالية من الهالوجين أعلى، وكذلك الأمر بالنسبة للحسابات مقدمًا. تلبي مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين (أنظمة الفوسفور والنيتروجين، وما إلى ذلك) المتطلبات البيئية، ولكن الأسعار عادة ما تكون 1.5-2 أضعاف أسعار الأنواع المهلجنة، وتحتاج مستويات الإضافة إلى زيادة بنسبة 10%-20% لتحقيق أداء مكافئ لمثبطات اللهب. إذا أخذنا TCPP من مادة البولي يوريثين كمثال، ارتفعت الأسعار من 10,000-11,000 يوان صيني/طن في عام 2020 إلى 15,000-16,000 يوان صيني/طن؛ تجاوزت مثبطات اللهب BDP المصنوعة من البلاستيك الهندسي 32000 يوان صيني/طن في عام 2025. الخالي من الهالوجين ليس 'وجبة غداء مجانية' - يجب تقييم الأداء والتكلفة معًا.

طلاءات البولي يوريثين 4(1)

تأثير مثبطات اللهب على قوة التقشير (الالتصاق): ليس 'كمية السقوط' ولكن 'هل ستسقط؟'

يمكن أن تؤدي إضافة مثبطات اللهب إلى تقويض الخصائص الممتازة لطلاءات البولي يوريثين مثل الالتصاق واللمعان وحتى مقاومة الطقس.
تعمل مثبطات اللهب من النوع الإضافي على إتلاف الالتصاق بشكل مباشر. ضعف التوافق بين مثبطات اللهب والراتنج يعادل إدخال 'طبقة عزل' بين الطلاء والركيزة. يضعف الترابط الجسدي، وبالتالي ينخفض ​​الالتصاق بشكل طبيعي. إن مثبطات اللهب من النوع التفاعلي أفضل حالًا، فهي ترتبط بسلسلة البولي يوريثين الجزيئية عبر روابط كيميائية، دون الإضرار ببنية الطلاء فعليًا.
هناك طرق عملية متعددة لتحسين الالتصاق، وليس الاعتماد فقط على المتوافقات:
  • إضافة عوامل اقتران: يمكن أن تؤدي إضافة عوامل اقتران سيلاني (مثل KH-550، KH-570) إلى التركيبة إلى إنشاء 'جسر جزيئي' بين جزيئات مثبطات اللهب والراتنج، مما يؤدي إلى تحسين الترابط بين الأسطح بشكل ملحوظ. يمكن أن تؤدي إضافة 3% SiO@KH-570 (حجم الجسيمات 30 نانومتر) إلى زيادة صلابة الطلاء إلى 2H. يوصى عمومًا باستخدام عوامل التوصيل عند 5-8 أجزاء.

  • تعديل راتنجات الإيبوكسي: يمكن أن يؤدي تعديل مادة البولي يوريثين ذات الأساس المائي براتنجات الإيبوكسي إلى تحقيق التصاق الطلاء من الدرجة الأولى، ومقاومة الماء لمدة 240 ساعة، ووقت مقاومة اللهب لأكثر من 10 دقائق.

  • ضبط نسبة عامل المعالجة: بالنسبة للأنظمة المكونة من مكونين، تؤثر نسبة عامل المعالجة بشكل مباشر على كثافة التشابك والالتصاق. في طلاءات البولي يوريثين المكونة من عنصرين والتي تعتمد على الماء، يكون لنوع وكمية عامل المعالجة تأثير كبير على الالتصاق. يجب تعديل نسبة عامل المعالجة وفقًا لكمية مثبطات اللهب المضافة.

  • المعالجة التمهيدية التمهيدية: قم بتطبيق التمهيدي على الركيزة لزيادة قطبية السطح وتحسين الترابط مع الطلاء المثبط للهب.

  • التحكم في سماكة الطلاء: تتميز الطلاءات السميكة بشكل مفرط بضغط داخلي مرتفع وتكون عرضة للتصفيح. يوصى عمومًا بالتحكم في سمك الطلاء أحادي التمرير عند 20-50 ميكرومتر.


الرقم الهيدروجيني: 'متغير غير مرئي' تم الاستهانة به

مستحلبات WPU حساسة بطبيعتها لدرجة الحموضة. يؤدي الرقم الهيدروجيني غير المناسب لمثبطات اللهب إلى تعطيل توازن المستحلب بشكل مباشر - إزالة الاستحلاب، والجيل، والخردة.
لا يؤثر الرقم الهيدروجيني على ثبات المستحلب فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على أداء مثبطات اللهب. تظهر الأبحاث أن الطلاءات المثبطة للهب المحضرة تحت ظروف مختلفة من الأس الهيدروجيني تظهر خصائص مثبطة للهب مختلفة بشكل كبير - الطلاءات المحضرة عند درجة حموضة 3 ودرجة حموضة 9 تنطفئ فورًا بعد إزالة اللهب، في حين أن العينات عند درجة حموضة 6 لا يمكنها حتى إيقاف انتشار اللهب. يحدث أفضل أداء في الظروف الحمضية عند درجة حموضة = 3، مع انخفاض معدل إطلاق الحرارة الأقصى بنسبة 48% مقارنة بالرغوة غير المطلية. وبطبيعة الحال، فإن نافذة الرقم الهيدروجيني الأمثل تختلف باختلاف أنظمة مثبطات اللهب، وهناك حاجة إلى إجراء اختبارات على نطاق صغير لتركيبات محددة.

بالنسبة للأنظمة المعتمدة على الماء، حافظ على التحكم في درجة الحموضة عند 7-8 لتجنب الظروف الحمضية أو القلوية المفرطة التي تعطل توازن التشتت.

طلاءات البولي يوريثين 6

المزالق الأخرى التي لا مفر منها

القليل جدًا من مثبطات اللهب لن يصل إلى V-0؛ الكثير يجعل الطلاء هشًا ويقلل الشفافية ويصلب الملمس. بالنسبة لطلاءات البولي يوريثين ذات الأساس المائي، تضاف مثبطات اللهب المركبة بشكل عام بمعدل 10-15 جزءًا؛ يوصى باستخدام أنواع المستحلبات المقاومة للهب بـ 15-25 جزءًا. يجب تحديد مستويات الإضافة المحددة بشكل تجريبي بناءً على نظام الراتنج، وسمك الطلاء، ومتطلبات مثبطات اللهب. يعتبر النطاق التقليدي الذي يتراوح بين 5-15% مرجعًا؛ كل نظام لديه 'نقطة إضافة ذهبية'، وأي شيء يتجاوز قابلية الذوبان في التشبع يتم إهداره.

تتميز طبقات WPU نفسها بأداء تفحم ضعيف، ولم يتم حل مشكلة التنقيط الذائب أثناء الاحتراق بشكل كامل. البولي يوريثان ذو الأساس المائي المثبط للهب هو الاتجاه للأمام - من خلال ربط عناصر مثبطات اللهب (أنظمة الفوسفور العضوي أو أنظمة نيتروجين الفوسفور) بالسلسلة الجزيئية، ويمكن التغلب على عيوب مثبطات اللهب من النوع الإضافي مثل عتامة الطلاء، ومستويات الإضافة العالية، وضعف مقاومة الماء، والهجرة، وتوليد الغاز السام أثناء الاحتراق.


بعض التوصيات العملية

  1. الاختيار يأتي أولاً: بالنسبة للأنظمة القائمة على الماء، اختر مثبطات اللهب ذات الأساس المائي (مثل أنظمة نيتروجين الفوسفور القابلة للذوبان في الماء، مستحلب مثبطات اللهب Deflamer® LFR-2260، YF7030J، وما إلى ذلك)؛ بالنسبة للأنظمة القائمة على المذيبات، اختر مثبطات اللهب القائمة على المذيبات (مثل TCPP). لا تقم بإدخال مثبطات اللهب المعتمدة على المذيبات في أنظمة المياه.

  2. إعطاء الأولوية للنوع التفاعلي: تشارك مثبطات اللهب التفاعلية في تفاعلات تشابك البولي يوريثين وتتكامل مع السلسلة الجزيئية، مما يوفر توافقًا فائقًا بكثير مقارنة بالأنواع المضافة. يمكن إدخال مثبطات اللهب التفاعلية المستندة إلى DOPO خلال مرحلة البلمرة لتحقيق تثبيط اللهب الجوهري. ورغم أن العملية أكثر تعقيدا، فإن الاستقرار طويل الأمد والمزايا غير المتعلقة بالهجرة تستحق الاستثمار.

  3. إذا كان الالتصاق ضعيفًا، فحاول إضافة عوامل اقتران أولاً: يمكن لعوامل اقتران السيلان (KH-550، KH-570) بنسبة 0.5-2% أن تربط بين مثبطات اللهب والراتنج، وغالبًا ما تعمل بشكل أفضل من تبديل الراتنجات.

  4. لا تهمل الرقم الهيدروجيني: حافظ على الأنظمة المعتمدة على الماء عند درجة الحموضة 7-8 لتجنب الظروف الحمضية أو القلوية المفرطة التي تعطل توازن التشتت. تختلف نافذة الرقم الهيدروجيني الأمثل باختلاف أنظمة مثبطات اللهب - قم باختبار الرقم الهيدروجيني كمتغير مستقل أثناء التجارب صغيرة النطاق.

  5. قم بحساب التكلفة: الحلول الخالية من الهالوجين صديقة للبيئة، ولكن تكاليف المواد الخام أعلى (1.5-2×) ومستويات الإضافة أكبر (+10-20%). ضع في الاعتبار فرق التكلفة عند تطوير الحل، حتى لا يتخلى عنه العميل في اللحظة الأخيرة بسبب السعر.

إن طلاء البولي يوريثين المثبط للهب ليس تركيبة بسيطة من عبارة 'أضف مثبط اللهب وبذلك تكون قد انتهيت'. يعتمد على الماء أو المذيبات، مضاف أو تفاعلي، ما هو الرقم الهيدروجيني الذي يجب التحكم فيه، وكيفية الحفاظ على الالتصاق - كل خيار يؤثر على النتيجة النهائية. في بعض الأحيان يتم إيقاف معلمة واحدة، ويتم إلغاء الدفعة بأكملها. قم بتنفيذ النقاط المذكورة أعلاه أولاً، ثم انتقل إلى الخطوة التالية.


خاتمة

إذا وجدت أن تركيب مثبطات اللهب من الصفر يستغرق وقتًا طويلاً للغاية، فإن YinSu Flame Retardant يقدم خيارًا آخر. لدينا مثبطات اللهب المركبة الجاهزة مثل معجون الفوسفور الأحمر للبولي يوريثان والإيبوكسي والطلاءات وغيرها من الأنظمة.
خذ RP-TP46 كمثال: فهو عبارة عن مزيج من مسحوق الفوسفور الأحمر المغلف والزيت المقاوم للهب، جاهز للاستخدام خارج العلبة - لا داعي للخلط والمطابقة بنفسك. مع محتوى الفوسفور من 35-45%، فإنه يحقق تأثيرات مثبطة للهب عند مستويات إضافة منخفضة؛ حجم الجسيمات الدقيقة البالغ 2500 شبكة يقلل من التأثير على نعومة السطح؛ شكل المعجون خالي من الغبار وآمن للاستخدام ومتوافق مع لوائح RoHS وREACH. بالنسبة لأنظمة الإيبوكسي، لدينا أيضًا سلسلة RP-EP المخصصة.
يمكنك أخذ عينات مباشرة للاختبار الآلي، وتخطي خطوات التركيب وتصحيح الأخطاء. إذا كانت لديك متطلبات محددة لدرجة مثبطات اللهب، فلا تتردد في إحضار معلمات الركيزة والعملية الخاصة بك للمناقشة - وسنساعدك في مطابقة المنتج الأكثر ملاءمة.



Yinsu Flame Setradant هو مصنع ، يركز على تصنيع غير الهالوجين ، ومثبطات الدخان المنخفضة وغير السامة لمختلف التطبيقات. يطور المواد المضافة الكيميائية والبلاستيكية المختلفة.
 
Shipper: Guangzhou Winsilver Export Co., Ltd. Office: No. 26, Kaitai Road, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province, China

روابط سريعة

اتصل بنا
حقوق النشر 2023 قوانغتشو Yinsu لهب المواد الجديدة المحدودة التكنولوجيا من قبل. Sitemap . leadong