Formulação de referência retardante de chama livre de halogênio para adesivos eletrônicos acrílicos à base de água.

Formulação de referência retardante de chama livre de halogênio para adesivos eletrônicos acrílicos à base de água.

Em sistemas acrílicos à base de água, as quantidades de hipofosfito de alumínio (AHP) e borato de zinco (ZB) a serem adicionadas devem ser determinadas com base nos requisitos específicos da aplicação (como classificação de retardância à chama, espessura do revestimento, requisitos de desempenho físico, etc.) e seus efeitos sinérgicos. Abaixo estão recomendações gerais e faixas de referência:

I. Valores de referência para a adição inicial

Tabela: Adições retardantes de chama recomendadas e suas descrições

II. Otimização das proporções dos compostos

1. Proporções típicas dos compostos:

• AHP:ZB = 2:1 ~ 4:1(Exemplo: 15% AHP + 5% ZB, totalizando 20%).
• Ajuste as proporções experimentalmente, por exemplo:
• Alta exigência de resistência à chama:AHP 15%~20%, ZB 5%~8%.
• Propriedades físicas equilibradas:AHP 10%~15%, ZB 3%~5%.

1. Efeitos sinérgicos:

• O borato de zinco melhora a resistência à chama por meio de:
• Estabilização da formação de carvão (interagindo com o fosfato de alumínio gerado pelo AHP).
• Liberação de água retida para absorver calor e diluir gases inflamáveis.

III. Etapas de Validação Experimental

1. Teste passo a passo:

• Testes individuais:Primeiramente, avalie o AHP (5%~20%) ou o ZB (5%~15%) separadamente quanto à resistência à chama (UL-94, LOI) e ao desempenho do revestimento (adesão, dureza, resistência à água).
• Otimização de compostos:Após selecionar uma quantidade inicial de AHP, adicione ZB gradualmente (por exemplo, de 3% a 8% quando o AHP for 15%) e observe as melhorias na resistência à chama e nos efeitos colaterais.

1. Indicadores-chave de desempenho:

• Retardante de chamas:LOI (meta ≥28%), classificação UL-94 (V-0/V-1), densidade de fumaça.
• Propriedades físicas:Formação de película, adesão (ASTM D3359), resistência à água (sem delaminação após 48 horas de imersão).

IV. Considerações importantes

• Estabilidade da dispersão:
• O AHP é higroscópico — pré-seque-o ou utilize variantes com superfície modificada.
• Utilize dispersantes (ex.: BYK-190, TEGO Dispers 750W) para melhorar a uniformidade e evitar a sedimentação.
• Compatibilidade de pH:
• Os sistemas acrílicos à base de água normalmente têm um pH de 8 a 9; assegure-se de que o AHP e o ZB permaneçam estáveis ​​(evite hidrólise ou decomposição).
• Conformidade regulatória:
• O AHP deve atender aos requisitos RoHS de ausência de halogênios; o ZB deve usar graus de pureza com baixo teor de impurezas de metais pesados.

V. Soluções alternativas ou complementares

• Polifosfato de melamina (MPP):Pode melhorar ainda mais a resistência à chama quando combinado com AHP (por exemplo, 10% AHP + 5% MPP + 3% ZB).
• Retardantes de chama em nanoescala:ZB de grau nano (adição reduzida para 1%~3%) ou hidróxidos duplos em camadas (HDL) para efeitos de barreira aprimorados.

VI. Resumo das Recomendações

• Formulação inicial:AHP 10%~15% + ZB 3%~5% (total 13%~20%), depois otimizar.
• Método de validação:Realizar testes em amostras de pequena escala para determinar o LOI e o UL-94, avaliando simultaneamente as propriedades mecânicas.

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