Formula Ignifuga Referentiae pro Glutino Acrylico Thermoindurente
Ad requisita UL94 V0 de ignifugatione glutinorum acrylicorum thermoindurcentium implenda, consideratis proprietatibus ignifugorum existentium et specificitatibus systematum thermoindurcentium, sequentes formulae optimizatae et analysis principalis proponuntur:
I. Principia Designandi Formularum et Requisita Systematis Thermoindurendi
- Temperaturae curationis (plerumque 120–180°C) congruere debet.
- Retardantia flammae processum altae temperaturae tolerare debent (defectum decompositionis vitare)
- Stabilitatem dispersionis in systematibus altae densitatis nexuum transversalium cura.
- Aequilibrium roboris mechanici post-curationem et efficaciae retardationis flammae
II. Designatio Systematis Synergistici Flammae Retardantis
Functiones Flammae Retardantes et Compatibilitas Thermoset
| Ignifugum | Munus Primum | Compatibilitas Thermoset | Onus commendatum |
|---|---|---|---|
| ATH subtilissima | FR principalis: Dehydratio endothermica, dilutio phasis gasosae | Modificationem superficiei requirit (anti-agglomerationem) | ≤35% (onus nimium reticulationem minuit) |
| Aluminii hypophosphitis | Synergista: Catalysator carbonis, extractor radicalium (PO·) | Temperatura decompositionis >300°C, apta ad curationem | 8–12% |
| Zinci borati | Augmentator carbonis: Vitream membranam format, fumum minuit | Synergizat cum ATH (Al-BO char) | 5–8% |
| MCA (melamini cyanuras) | FR phasis gasosa: NH₃ emittit, combustionem inhibet. | Temperatura decompositionis 250–300°C (temperatura curationis <250°C) | 3–5% |
III. Formula commendata (pondus %)
Regulae Processus Componentium
| Pars | Ratio | Notae Claves Processus |
|---|---|---|
| Resina acrylica thermoindurens | 45–50% | Typus viscositatis humilis (e.g., acrylas epoxydicus) ad onerationem impletionis magnam |
| ATH superficie modificatum (D50 <5µm) | 25–30% | Praetractatum cum KH-550 silano |
| Aluminii hypophosphitis | 10–12% | Praemixtum cum ATH, in partibus additum |
| Zinci borati | 6–8% | Additum cum MCA; vitanda degradatio magnae scissionis |
| MCA | 4–5% | Mixtio tarda celeritate tarda (<250°C) |
| Dispersans (BYK-2152 + PE cera) | 1.5–2% | Dispersionem impletionis uniformem efficit |
| Agens copulationis (KH-550) | 1% | Praetractatum in ATH/hypophosphito |
| Agens curans (BPO) | 1–2% | Activator temperaturae humilis ad celerem curationem |
| Medicamentum anti-sedimentationis (Aerosil R202) | 0.5% | Thixotropicum antisedimentatorium |
IV. Moderationes Processuum Criticorum
1. Processus Dispersionis
- Praeparatio: ATH et hypophosphito in solutione 5% KH-550/ethanoli macerata (2h, siccatio 80°C)
- Ordo mixtionis:
- Resina + dispergens → Mixtio lenta → Adde ATH/hypophosphitum modificatum → Dispersio alta (2500 rpm, 20 min) → Adde zinci borati/MCA → Mixtio lenta (vita degradationem MCA)
- Instrumenta: Mixtor planetarius (degasatio vacui) vel mola trium rotulorum (pro pulveribus subtilissimis)
2. Curatio Optimizationis
- Curatio gradualis: 80°C/1h (ante gelificationem) → 140°C/2h (post curationem, vitanda decompositione MCA)
- Imperium pressionis: 0.5–1 MPa ad impediendam sedimentationem impletionis
3. Mechanismi Synergistici
- ATH + Hypophosphitem: Carbonem AlPO₄-armatum format dum radicales (PO·) aufert.
- Zinci boras + MCA: Duplex impedimentum gasis et solidi (dilutio NH₃ + stratum vitreum liquefactum)
V. Rationes Ad Perfunctionem Adaptandam
Quaestiones et Solutiones Communiae
| Quaestio | Causa Radix | Solutio |
|---|---|---|
| Ignitio stillans | Viscositas liquefactionis humilis | MCA ad 5% auge + hypophosphitum ad 12%, vel 0.5% pulveris micro PTFE adde. |
| Fragilitas post curationem | Onus excessivum ATH | ATH ad 25% + 5% nano-CaCO₃ reducere (duratio) |
| Sedimentatio repositionis | Thixotropia mala | Silicam ad 0.8% auge vel ad BYK-410 transi. |
| LOI <28% | FR phasis gasosae insufficiens | Adde 2% phosphori rubri obducti vel 1% nano-BN |
VI. Metrica Validationis
- UL94 V0: exempla 3.2 mm, tempus flammae totale <50 s (sine ignitione gossypii)
- LOI ≥30% (margo salutis)
- TGA residuum >25% (800°C, N₂)
- Aequilibrium mechanicum: Robur tensile >8 MPa, robur scindendi >6 MPa
Summae Claves
- Classificationem V0 assequitur, integritate mechanica servata.
- Experimenta parvae scalae (50g) ante scalpationem commendantur.
- Pro maiori efficacia: 2–3% derivata DOPO (e.g., phosphaphenanthrenum) addi possunt.
Haec formula obsequium cum normis strictis ignifugis efficit, dum processabilitas et effectus usus finalis optimizatur.
Tempus publicationis: Kal. Iul. MMXXXV
