Wenn es um die Flammhemmung von Klebstoffen geht, besteht die größte Herausforderung nicht darin, „zu verhindern, dass sie Feuer fangen“, sondern darin, dass „das Hinzufügen von Flammschutzmitteln den Klebstoff ruiniert“.

Wer Klebstoffe formuliert, kennt dieses Szenario: Ein Flammschutzmittel wird zugesetzt und getestet, aber die Klebeoberfläche ist mit einem dichten Netz aus weißen Flecken bedeckt und die Schälfestigkeit lässt deutlich nach. Wenn der Kunde das Produkt zum Laminieren zurücknimmt, haftet es nicht richtig, was dazu führt, dass die gesamte Charge zurückgesendet wird.

Dieses Problem ist kein Zufall. Flammschutzmittel und Klebstoffe sind „inkompatibel“ – das ist der häufigste Konflikt bei Klebstoffformulierungen.

Woher kommen die weißen Flecken? – Ein Ausbreitungsproblem

Flammhemmende Pulver und Klebstoffmatrizen sind grundsätzlich unverträglich. Aufgrund der schlechten chemischen Verträglichkeit können sich die Pulverpartikel nicht gleichmäßig im Klebstoff verteilen und neigen dazu, zusammenzuklumpen, wodurch weiße Flecken innerhalb der Klebstoffschicht entstehen, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Diese weißen Flecken sind nicht nur unansehnlich, sie wirken auch als Spannungskonzentrationspunkte innerhalb der Klebeschicht, wodurch diese schon bei geringer Belastung anfällig für Risse oder Delaminationen ist.

Bei ultradünnen Klebeanwendungen wie FPCs, FFCs und elektronischen Etiketten, bei denen die Klebeschichten immer dünner werden, verschärft sich dieses Problem noch weiter. Sobald die Partikel grob werden oder agglomerieren, wird die Gleichmäßigkeit der Klebeschicht beeinträchtigt.

Eine weitere übersehene Gefahr: Saurer pH-Wert

Herkömmliche halogenfreie Flammschutzmittel (einschließlich einiger unmodifizierter Organophosphorprodukte) haben tendenziell einen sauren pH-Wert. Der durch saure Umgebungen an Klebstoffsystemen verursachte Schaden ist oft subtiler und verheerender als eine schlechte Dispersion.

Härter reagieren empfindlich auf den pH-Wert; Unter sauren Bedingungen wird die Vernetzungsreaktion gehemmt, was zu einer unvollständigen Aushärtung und einer verringerten Haftfestigkeit führt. Im Laufe der Zeit korrodiert eine saure Umgebung Metallsubstrate oder Leiterplatten, was zu Schnittstellenfehlern und verringerter Schälfestigkeit führt. Eine saure Umgebung kann auch Nebenreaktionen mit Füllstoffen und Zusatzstoffen im Klebstoff auslösen, was zu Systeminstabilität und einer Verkürzung der Haltbarkeit führt.

Diese Probleme machen sich oft nicht sofort bemerkbar – auf den ersten Blick scheint die Formulierung den Flammschutzanforderungen zu genügen und sieht akzeptabel aus. Nach einiger Zeit oder wenn der Kunde mit der Laminierung beginnt, tauchen die Probleme jedoch auf.

Yinsu Flammschutzmittel WADP-10: Zwei Problempunkte auf einmal lösen

Der Änderungsprozess für WADP-10 befasst sich im Wesentlichen mit zwei Hauptproblemen:

Dispergierbarkeit. Die Pulveroberfläche wurde optimiert, um mit der Klebstoffmatrix „verträglich“ zu sein. Es verteilt sich gleichmäßig im Klebstoffsystem, ohne zu verklumpen oder weiße Flecken zu verursachen. Dank seiner ultrafeinen Partikelgröße und hervorragenden Dispergierbarkeit eignet es sich für Anwendungen – wie FPCs, FFCs und elektronische Vergussmassen –, die eine hohe Gleichmäßigkeit der Klebstoffschicht erfordern.

pH-Wert. Der pH-Wert wurde von sauer auf nahezu neutral eingestellt. Es beeinträchtigt die Aushärtungsreaktion nicht und sorgt so für eine gleichbleibende Klebefestigkeit. Es greift den Untergrund nicht an und die Schälfestigkeit bleibt stabil. Es ist mit Füllstoffen und Zusatzstoffen kompatibel und gewährleistet so die Systemstabilität und keine Verkürzung der Haltbarkeit.

Schlüsselparameter von WADP-10

• Phosphorgehalt: 22–24 %, hohe Flammschutzwirkung

• Thermische Zersetzungstemperatur: >350°C; Gewichtsverlustrate bei 350 °C: ≤1,8 %

• Halogenfrei und umweltfreundlich; konform mit den RoHS/REACH-Anforderungen

• Geeignet für verschiedene Bereiche, einschließlich Nylon, Elektronik und Elektrogeräte, Klebstoffe und Baumaterialien

Eine weitere Option: MCA-B

Wenn Sie mit einem PA6/PA66-Nylonsystem oder ölbasierten Klebstoffen arbeiten, sollten Sie MCA-B in Betracht ziehen.

MCA-B ist ein speziell modifiziertes Melamincyanurat (MCA)-Produkt mit einem D50 ≤ 3 μm und einem Weißgrad ≥ 99 %. Das Hinzufügen von 5–15 % zu PA reicht aus, um eine V-0-Bewertung (2,0 mm) zu erreichen. Die Zugabe von 10–20 % zu ölbasierten Klebstoffen hat keinen Einfluss auf die Klebe- oder Aushärtungsleistung. Es weist eine hervorragende Dispergierbarkeit ohne Agglomeration oder Ausfällung auf und eignet sich für raucharme, halogenfreie Anwendungen wie Drähte und Kabel, Baumaterialien und Fahrzeuginnenräume.

Die drei zentralen Anliegen für Klebstoffingenieure

• Hervorragende Dispersion, keine weißen Flecken – durch die Modifizierung wird die Verträglichkeit des Pulvers mit der Klebstoffmatrix deutlich verbessert

• pH-Wert nahezu neutral – beeinträchtigt die Aushärtung nicht, greift Substrate nicht an und sorgt für eine stabile Schälfestigkeit

• Hervorragende thermische Stabilität – Zersetzungstemperatur > 350 °C, widersteht Hochtemperatur-Reflow-Lötprozessen

FPC, FFC, elektronische Vergussmassen und Etikettenklebstoffe – für diese Anwendungen, die Flammschutz, Ästhetik und starke Klebkraft erfordern, bieten sowohl WADP-10 als auch MCA-B geeignete Lösungen. Für Muster oder technische Spezifikationen wenden Sie sich bitte an das YinSu Flame Retardant Technology Team.