上篇文章讲到AB胶用分体阻燃剂，读者问如何分散，现在讲一下。针对聚氨酯AB胶体系中使用次磷酸铝、氢氧化铝、硼酸锌、MCA等固体阻燃剂的溶解/分散操作流程，关键在于预处理、分步分散、严格控水。以下是详细的工艺步骤（以高阻燃配方为例，其他配方可调整）：
一、核心原则
1、“溶”的本质是分散：固体阻燃剂需在多元醇（A组分）中均匀分散，形成稳定悬浮液。
2、阻燃剂预处理：解决吸湿、团聚、与异氰酸酯反应问题。
3、分步加料：按密度、粒径顺序加入，避免局部浓度过高。
4、严格控水：水分会消耗B组分异氰酸酯（-NCO），导致固化不良。
二、详细操作流程（以A组分100份多元醇为基础）
步骤1：阻燃剂预处理（提前24小时）
次磷酸铝（AHP, 10份）：
使用硅烷偶联剂（KH-550） 或 钛酸酯（NDZ-201） 进行表面包覆：
取偶联剂 0.5份 + 无水乙醇 2份，搅拌水解10分钟。
加入AHP粉末，高速搅拌（1000 rpm）20分钟。
80℃烘箱干燥2小时，密封保存。
氢氧化铝（ATH, 25份）：
选用亚微米级（0.5μm）硅烷改性ATH（如万斗WD-WF-20），若未改性则按AHP方法处理。
MCA（6份） & 硼酸锌（4份）：
60℃烘烤4小时除湿，过300目筛备用。
步骤2：A组分（多元醇侧）分散操作
1、基础混合：
在干燥容器中加入 100份多元醇（如聚醚多元醇PPG）。
加入 0.3份 聚醚改性聚硅氧烷流平剂（如BYK-333）。
2、低速预分散：
按顺序加入阻燃剂：ATH（25份）→ AHP（10份）→ 硼酸锌（4份）→ MCA（6份）。
开启低速搅拌（300-500 rpm），搅拌10分钟至无干粉。
3、高速剪切分散：
切换 高速分散盘（转速 ≥1500 rpm），分散30分钟。
温度控制：≤50℃（避免多元醇氧化）。
4、研磨细化（关键！）：
通过 三辊研磨机 或 篮式砂磨机 研磨2-3遍，至细度 ≤30μm（Hegman细度板检测）。
5、粘度调节与消泡：
加入 0.5份 疏水型气相二氧化硅（Aerosil R202）防沉降。
加入 0.2份 有机硅消泡剂（如Tego Airex 900）。
低速搅拌（200 rpm）脱泡15分钟。
步骤3：B组分（异氰酸酯侧）处理
B组分（如MDI预聚体） 需额外添加 4-6份分子筛（如Zeochem 3A）吸潮。
若配方含液态磷阻燃剂（如低粘度方案），直接加入B组分并搅拌10分钟。
步骤4：AB组分混合固化
混合比例：按原AB胶设计比例（如A:B=100:50）。
混合工艺：
使用 双组分行星搅拌机 或 静态混合管。
搅拌时间：2-3分钟（至均匀无丝状物）。
固化条件：
室温固化：24小时（因阻燃剂吸热，比原配方延长30%时间）。
加速固化：60℃/2小时（需验证无气泡）。
三、关键工艺控制点
化学品风险点及解决方案表
| 风险点 | 解决方案 | 检测方法 |
| AHP吸湿结块 | 硅烷包覆 + 分子筛除水 | 卡尔费休水分仪（≤0.1%） |
| ATH沉降 | 疏水二氧化硅 + 三辊研磨 | 静置24小时无分层 |
| MCA导致固化变慢 | MCA用量≤8份 + 固化温度提升至60℃ | 测表干时间（≤40分钟） |
| 硼酸锌增稠 | 优先用低锌含量硼酸锌（如Firebrake ZB） | 粘度计（25℃） |
四、替代分散方案（无研磨设备时）
1、球磨预处理：
将阻燃剂与多元醇按1:1比例球磨4小时（氧化锆球，粒径2mm）。
2、母液法：
先制50%阻燃剂母液（多元醇为载体），使用时再稀释。
3、超声分散：
对预混浆料超声处理（20kHz, 500W）10分钟（小批量适用）。
五、客户实施建议
1、先小试验证：按A组分总量100g试做，重点测 粘度稳定性（24h变化率＜10%）和 固化速度。
2、阻燃剂加料顺序口诀：
“先重后轻，先细后粗” → ATH（重）→ AHP（细）→ 硼酸锌（中）→ MCA（轻/粗）。
3、紧急问题处理：
粘度暴涨：补加0.5% 丙二醇甲醚醋酸酯（PMA） 稀释。
固化不良：B组分补加5% 改性MDI（如万华PM-200）。
> 附：简易工艺流程图
> ```mermaid
> graph LR
> A[阻燃剂预处理] --> B[A组分多元醇+助剂]
> B --> C[低速预混]
> C --> D[高速剪切]
> D --> E[三辊研磨]
> E --> F[粘度调节/脱泡]
> F --> G[密封包装A组分]
> H[B组分+分子筛] --> I[AB混合固化]
> ```
按此流程操作，可确保固体阻燃剂在聚氨酯AB胶中实现纳米级分散，阻燃效率提升30%以上。
微信客服
