客户做无溶剂环氧膨胀型防火涂料，根据要求设计了三个侧重不同的无溶剂环氧膨胀型防火涂料配方框架。这些配方都遵循膨胀型防火的基本原理：酸源 + 炭源 + 气源 + 协效剂/填料。
一、重要前提和说明：
1、无溶剂体系： 这意味着配方中不含任何挥发性有机溶剂。所有液体组分都参与固化反应（如环氧树脂、活性稀释剂、固化剂）。
2、核心组分：
环氧树脂： 基础树脂（如双酚A型环氧树脂 E44/E51），通常占总配方的30-45%。
活性稀释剂 (可选但推荐)： 用于降低粘度，便于施工和高填充。必须使用反应型活性稀释剂，如丁基缩水甘油醚 (BGE)、苯基缩水甘油醚 (PGE)、1,4-丁二醇二缩水甘油醚 (BDGE)、新戊二醇二缩水甘油醚 (NPGDGE)。用量需严格控制（通常5-15%），避免影响最终性能。在配方中体现为树脂的一部分。
固化剂： 选择与高填充体系相容性好的改性胺类固化剂（如聚酰胺、酚醛胺、脂环胺改性胺等）。用量根据环氧当量和胺氢当量计算确定，通常在配方中占树脂部分（含活性稀释剂）的20-40%。
3、膨胀防火体系：
酸源： 提供酸，催化脱水炭化。次磷酸铝 (AHP) 是您拥有的优秀无卤酸源（磷含量高，热稳定性好）。聚磷酸铵 (APP) 是膨胀型最经典高效的酸源，但传统APP含少量卤素（氯）。务必选用无卤型APP (如Phase II FR CROS 484, Budit 3141, Exolit AP 422等)。配方中会结合使用AHP和APP。
炭源： 提供形成膨胀炭层的碳骨架。常用季戊四醇 (PER) 或双季戊四醇 (Di-PER)。这是必须添加的关键组分。
气源： 受热分解产生不燃气体（如N₂, NH₃, CO₂, H₂O），使炭层膨胀。三聚氰胺 (MEL) 是最常用、高效的气源。您拥有的三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA) 兼具气源（分解产生N₂, NH₃）和阻燃（氮源）功能，但发气量通常不如纯MEL。配方中会结合使用MEL和MCA。
协效剂/填料：
硼酸锌 (ZB)： 您拥有，优秀的协效剂，促进成炭、抑烟、提高炭层强度（陶瓷化）、抑阴燃。
氢氧化铝 (ATH)： 您拥有，既是填料也是阻燃剂，吸热脱水降温、抑烟。
氢氧化镁 (MDH)： 您拥有，作用类似ATH，但分解温度更高（~330℃），吸热量稍低，抑烟性好。
可膨胀石墨 (EG)： 强烈建议添加。其受热膨胀形成“蠕虫状”炭层，能显著增强膨胀炭层的物理隔绝效果，是提高耐火极限的关键。选用无卤、起始膨胀温度合适的牌号（如280-300℃）。
二氧化钛 (TiO₂)： 常用白色颜料，提供遮盖力，对阻燃有一定协效。
硅灰石/云母粉： 增强炭层强度，改善物理性能。
4、助剂：
分散剂： 对高填充无溶剂体系至关重要，确保粉体良好分散、稳定，降低粘度。选择适合环氧体系的润湿分散剂（如BYK-111, Disperbyk-110, EFKA 4310等）。
消泡剂： 消除生产、施工中产生的气泡（如BYK-A530, Tego Foamex 810等）。
流平剂： 改善漆膜流平（如BYK-354, Tego Glide 410等）。
触变剂： 防止施工流挂，提高厚膜施工性（如气相二氧化硅 Aerosil 200, 有机改性膨润土 Bentone 27等）。
5、配方表示： 以下配方以 重量份 (Parts Per Hundred Resin, PHR) 表示，即以 环氧树脂 (含活性稀释剂) + 固化剂 的总重量为100份基准，其他组分按此基准添加的份数。实际总量会远超100份。
6、调整： 这些是基础框架，实际应用中需根据具体树脂、固化剂、原料性能、耐火要求（如耐火时间）、施工要求（粘度、适用期）、成本等进行优化调整。实验室小试验证必不可少。
二、配方一：高性能侧重耐火极限型 (高EG含量)
膨胀防火材料信息表
| 类别 | 组分 | 含量（PHR） | 说明 |
| 核心组分 | 环氧树脂 (含适量活性稀释剂) | 30 - 35 | 例如 E44 + 5 - 8% BDGE |
| 改性胺固化剂 | 20 - 25 | 根据树脂当量和固化物性选择计算 | |
| 膨胀防火体系 & 协效剂 | 次磷酸铝 (AHP) | 15 - 20 | 核心酸源，高效磷源 |
| 无卤聚磷酸铵 (APP) | 15 - 20 | 核心酸源，与AHP协同 | |
| 季戊四醇 (PER) | 10 - 15 | 核心炭源 | |
| 三聚氰胺 (MEL) | 15 - 20 | 核心气源，高效发气 | |
| 可膨胀石墨 (EG) | 15 - 25 | 关键增强组分，显著提升膨胀效果和耐火时间 | |
| 硼酸锌 (ZB) | 5 - 10 | 协效成炭、抑烟、陶瓷化 | |
| 氢氧化铝 (ATH) | 10 - 15 | 吸热、抑烟、填料 | |
| 三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA) | 5 - 10 | 辅助气源、氮源阻燃 | |
| 氢氧化镁 (MDH) | 5 - 10 | 吸热、抑烟，补充ATH | |
| 颜料/填料/助剂 | 二氧化钛 (金红石型 TiO₂) | 5 - 10 | 着色、遮盖 |
| 硅灰石粉 | 5 - 10 | 增强炭层强度 | |
| 分散剂 | 1.5 - 3.0 | 至关重要！ | |
| 消泡剂 | 0.3 - 0.8 | - | |
| 流平剂 | 0.1 - 0.5 | - | |
| 气相二氧化硅 | 1.0 - 2.5 | 防流挂、触变 | |
| 其他信息 | 设计思路 | - | 最大化利用可膨胀石墨(EG)的强膨胀效果，搭配足量酸源、炭源、气源，追求更长的耐火时间。粘度会较高，施工可能需无气喷涂。 |
| 特点 | - | 预期耐火性能最佳（如通过2 - 3小时标准测试），但体系粘度高，施工难度稍大，成本较高（EG含量高）。 |
三、配方二：平衡型 (侧重施工性与成本)
防火材料配方信息表
| 类别 | 组分 | 用量（PHR） | 说明 |
| 核心组分 | 环氧树脂 (含适量活性稀释剂) | 35 - 40 | 例如 E51 + 8 - 12% BGE/PGE |
| 改性胺固化剂 | 25 - 30 | 选择粘度较低或适用期较长的型号 | |
| 膨胀防火体系 & 协效剂 | 次磷酸铝 (AHP) | 15 - 18 | - |
| 无卤聚磷酸铵 (APP) | 12 - 15 | - | |
| 季戊四醇 (PER) | 8 - 12 | - | |
| 三聚氰胺 (MEL) | 10 - 15 | - | |
| 可膨胀石墨 (EG) | 8 - 15 | 用量适中 | |
| 硼酸锌 (ZB) | 8 - 12 | 增加用量，部分补偿减少的EG | |
| 氢氧化铝 (ATH) | 15 - 25 | 增加用量，吸热抑烟，降低成本 | |
| 三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA) | 10 - 15 | 增加用量，辅助气源/氮源，部分替代MEL | |
| 氢氧化镁 (MDH) | 5 - 8 | - | |
| 颜料/填料/助剂 | 二氧化钛 (金红石型 TiO₂) | 5 - 8 | - |
| 云母粉 | 5 - 10 | 增强、改善施工性 | |
| 分散剂 | 2.0 - 3.5 | 非常重要，需高效分散剂 | |
| 消泡剂 | 0.5 - 1.0 | - | |
| 流平剂 | 0.2 - 0.6 | - | |
| 有机改性膨润土 | 0.5 - 1.5 | 触变，与气相SiO₂可选其一或并用 | |
| 特点 | 防火性能良好（目标1.5 - 2小时），施工性（粘度）优于配方一，成本相对可控 | ||
| 设计思路 | 在保证良好防火性能的基础上，优化施工性（降低粘度），并适当控制成本（减少EG用量）。利用MCA部分替代MEL，发挥其氮源和阻燃作用。 | ||
四、配方三：高填充抑烟型 (侧重ATH/MDH抑烟)
防火材料配方信息表
| 类别 | 组分 | 用量（PHR） | 说明 |
| 设计思路 | - | - | 最大化利用氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MDH)的吸热、脱水、抑烟效果，搭配其他组分提供膨胀防火功能。适用于对烟密度要求极高的场所。 |
| 核心组分 | 环氧树脂 (含适量活性稀释剂) | 40 - 45 | 需要足够树脂包裹大量填料，活性稀释剂比例可稍高 |
| 改性胺固化剂 | 25 - 35 | 选择对高填充体系相容性好、放热平缓的型号 | |
| 膨胀防火体系 & 协效剂 | 次磷酸铝 (AHP) | 12 - 15 | - |
| 无卤聚磷酸铵 (APP) | 10 - 12 | - | |
| 季戊四醇 (PER) | 8 - 10 | - | |
| 三聚氰胺 (MEL) | 10 - 12 | - | |
| 可膨胀石墨 (EG) | 5 - 10 | - | |
| 硼酸锌 (ZB) | 8 - 12 | 关键协效，稳定炭层 | |
| 氢氧化铝 (ATH) | 25 - 40 | 核心抑烟填料 | |
| 氢氧化镁 (MDH) | 15 - 25 | 核心抑烟填料，与ATH协同 | |
| 三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA) | 5 - 10 | - | |
| 颜料/填料/助剂 | 二氧化钛 (金红石型 TiO₂) | 5 - 8 | - |
| 分散剂 | 2.5 - 4.0 | 极端重要，高填充体系分散挑战大 | |
| 消泡剂 | 0.5 - 1.2 | 高填充易带入气泡 | |
| 流平剂 | 0.2 - 0.5 | - | |
| 气相二氧化硅 | 2.0 - 3.5 | 高触变需求，防流挂 | |
| 特点 | - | - | 预期烟密度最低，防火性能可满足基本要求（如1 - 1.5小时），体系粘度可能最高（取决于树脂和助剂选择），成本可能最低（大量使用ATH/MDH）。 |
五、关键使用建议：
1、原料预处理： 所有粉体（尤其是APP、PER、ATH、MDH等）必须充分干燥，避免水分影响固化或导致气泡。
2、分散工艺：
使用高速分散机或三辊研磨机。高填充无溶剂体系对分散要求极高。
建议分步加料：先加树脂、部分活性稀释剂、分散剂、消泡剂，然后缓慢加入粉料（先加密度小的或难分散的，如气相SiO₂、触变剂、颜料、阻燃剂等）。
确保充分分散至细度合格（通常要求<80μm，防火涂料可稍放宽但需均匀）。
3、粘度控制： 通过活性稀释剂种类和用量、分散剂选择、触变剂调整来优化施工粘度。温度也会影响粘度。
4、适用期： 高填充体系有时会缩短适用期。选择适用期较长的固化剂，或在低温下混合主剂和固化剂。
5、固化条件： 严格按照树脂/固化剂供应商的推荐进行固化（温度、时间）。无溶剂体系放热量大，厚涂时需注意。
6、测试验证： 必须根据目标防火标准（如GB 14907, UL 263, BS 476-21等）进行小样制备和耐火极限测试，根据结果调整配方。
7、无卤确认： 购买APP、EG、颜料、助剂时，务必向供应商确认其产品为无卤型，并要求提供相关检测报告（如卤素含量 < 900 ppm 或满足特定标准要求）。
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