תהליך המסה ופיזור של מעכבי בעירה מוצקים במערכת דבק פוליאוריטן AB

תהליך המסה ופיזור של מעכבי בעירה מוצקים במערכת דבק פוליאוריטן AB

לצורך המסה/פיזור של מעכבי בעירה מוצקים כגון אלומיניום היפופוספיט (AHP), אלומיניום הידרוקסיד (ATH), אבץ בוראט ומלמין ציאנוראט (MCA) במערכת דבק פוליאוריטן AB, השלבים העיקריים כוללים טיפול מקדים, פיזור מדורג ובקרת לחות קפדנית. להלן התהליך המפורט (עבור פורמולציות בעלות ריכוז מעכב בעירה גבוה; ניתן להתאים פורמולציות אחרות בהתאם).

א. עקרונות ליבה

1. "המסה" היא למעשה פיזור: מעכבי בעירה מוצקים חייבים להיות מפוזרים באופן אחיד בפוליול (רכיב A) כדי ליצור תרחיף יציב.
2. טיפול מקדים במעכבי בעירה: טיפול בבעיות של ספיגת לחות, אגלומרציה ותגובתיות עם איזוציאנטים.
3. הוספה בשלבים: הוסיפו חומרים לפי סדר צפיפות וגודל חלקיקים כדי להימנע מריכוזים גבוהים מקומיים.
4. בקרת לחות קפדנית: מים צורכים את האיזוציאנט (-NCO) ברכיב B, מה שמוביל לקשייה לקויה.

II. נוהל הפעלה מפורט (מבוסס על 100 חלקים פוליאול ברכיב A)

שלב 1: טיפול מקדים במעכב בעירה (24 שעות מראש)

• אלומיניום היפופוספיט (AHP, 10 חלקים):
  • ציפוי פני השטח עם חומר צימוד סילאן (KH-550) או חומר צימוד טיטנאט (NDZ-201):
    • ערבבו 0.5 חלקים של חומר צימוד + 2 חלקים של אתנול נטול מים, ערבבו במשך 10 דקות לצורך הידרוליזה.
    • הוסיפו אבקת AHP וערבבו במהירות גבוהה (1000 סל"ד) במשך 20 דקות.
    • יבשו בתנור בחום של 80 מעלות צלזיוס למשך שעתיים, ולאחר מכן אחסנו בסגירה אטומה.
• אלומיניום הידרוקסיד (ATH, 25 חלקים):
  • השתמשו ב-ATH בגודל תת-מיקרון שעבר שינוי בסילאן (למשל, Wandu WD-WF-20). אם לא עבר שינוי, יש לטפל בו באופן דומה ל-AHP.
• MCA (6 חלקים) ובוראט אבץ (4 חלקים):
  • יבשו ב-60 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות כדי להסיר לחות, ולאחר מכן סננו דרך מסננת בקוטר 300 רשת.

שלב 2: תהליך פיזור רכיב A (צד פוליאולי)

1. ערבוב בסיסים:
   • הוסיפו 100 חלקים פוליאול (למשל, פוליאתר פוליאול PPG) למיכל יבש.
   • הוסיפו 0.3 חלקים של חומר פילוס פוליסילוקסאן שעבר שינוי פוליאתר (למשל, BYK-333).
2. פיזור מקדים במהירות נמוכה:
   • הוסיפו מעכבי בעירה לפי הסדר: ATH (25 חלקים) → AHP (10 חלקים) → אבץ בוראט (4 חלקים) → MCA (6 חלקים).
   • ערבבו במהירות של 300-500 סל"ד במשך 10 דקות עד שלא נותרת אבקה יבשה.
3. פיזור גזירה גבוהה:
   • עבור לפיזור במהירות גבוהה (≥1500 סל"ד) למשך 30 דקות.
   • טמפרטורת בקרת ≤50°C (למניעת חמצון פוליאולים).
4. טחינה ועידון (קריטי!):
   • יש להעביר את התערובת דרך טחנת שלושה גלילים או טחנת חול בסל 2-3 פעמים עד לדיוק של 30 מיקרומטר או יותר (נבדק באמצעות מד הגמן).
5. כוונון צמיגות והסרת קצף:
   • הוסף 0.5 חלקים של סיליקה הידרופובית מעושנת (Aerosil R202) כדי למנוע שקיעה.
   • הוסיפו 0.2 חלקים של חומר הגנה מסיליקון (למשל, Tego Airex 900).
   • ערבבו ב-200 סל"ד למשך 15 דקות לסילוק גזים.

שלב 3: טיפול ברכיב B (צד איזוציאנט)

• הוסיפו 4-6 חלקים של מסננת מולקולרית (למשל, Zeochem 3A) לרכיב B (למשל, פרה-פולימר MDI) לספיגת לחות.
• אם משתמשים במעכבי בעירה נוזליים המכילים זרחן (אפשרות בעלת צמיגות נמוכה), יש לערבב ישירות לתוך רכיב B ולערבב במשך 10 דקות.

שלב 4: ערבוב וריפוי רכיבי AB

• יחס ערבוב: יש לפעול לפי עיצוב הדבק AB המקורי (לדוגמה, A:B = 100:50).
• תהליך ערבוב:
  • השתמש במערבל פלנטרי דו-רכיבי או בצינור ערבוב סטטי.
  • מערבבים במשך 2-3 דקות עד לקבלת תערובת אחידה (ללא שרוכים).
• תנאי ריפוי:
  • ייבוש בטמפרטורת החדר: 24 שעות (הוארך ב-30% עקב ספיגת חום של מעכב בעירה).
  • ייבוש מואץ: 60°C/2 שעות (יש לאשר תוצאות ללא בועות).

ג. נקודות בקרת תהליכים מרכזיות

IV. שיטות פיזור חלופיות (ללא ציוד טחינה)

1. טיפול מקדים לטחינת כדורים:
   • ערבבו מעכבי בעירה ופוליאול ביחס של 1:1, טחנו בטחנת כדורים במשך 4 שעות (כדורי זירקוניה, בגודל 2 מ"מ).
2. שיטת מאסטרבץ':
   • הכינו אבצ' מעכב בעירה 50% (פוליאול כנשא), ולאחר מכן דלל לפני השימוש.
3. פיזור אולטרסאונד:
   • החל אולטרסאונד (20kHz, 500W, 10 דקות) על תרחיף מעורבב מראש (מתאים לקבוצות קטנות).

ה. המלצות יישום

1. בדיקה בקנה מידה קטן תחילה: יש לבדוק עם 100 גרם של רכיב A, תוך התמקדות ביציבות הצמיגות (שינוי 24 שעות <10%) ומהירות הייבוש.
2. כלל רצף הוספת מעכבי בעירה:
   • "קודם כבד, אחר כך קל; קודם עדין, אחר כך גס" → ATH (כבד) → AHP (עדין) → אבץ בוראט (בינוני) → MCA (קל/גס).
3. פתרון בעיות חירום:
   • עלייה פתאומית בצמיגות: הוסיפו 0.5% פרופילן גליקול מתיל אתר אצטט (PMA) כדי לדלל.
   • ריפוי לקוי: הוסיפו 5% MDI מעובד (למשל, Wanhua PM-200) לרכיב B.