ჰალოგენებისგან თავისუფალი ცეცხლგამძლე ფორმულა TPU საფარის სისტემისთვის DMF გამხსნელის გამოყენებით

ჰალოგენებისგან თავისუფალი ცეცხლგამძლე ფორმულა TPU საფარის სისტემისთვის DMF გამხსნელის გამოყენებით

დიმეთილფორმამიდის (DMF) გამხსნელად გამოყენებით TPU საფარის სისტემებისთვის, ალუმინის ჰიპოფოსფიტის (AHP) და თუთიის ბორატის (ZB) გამოყენება, როგორც ცეცხლგამძლე საშუალებები, სისტემატურ შეფასებას მოითხოვს. ქვემოთ მოცემულია დეტალური ანალიზი და განხორციელების გეგმა:

I. ალუმინის ჰიპოფოსფიტის (AHP) ტექნიკურ-ეკონომიკური ანალიზი

1. ცეცხლგამძლე მექანიზმი და უპირატესობები

• მექანიზმი:
• მაღალ ტემპერატურაზე იშლება ფოსფორის და მეტაფოსფორის მჟავების წარმოქმნით, რაც ხელს უწყობს ნახშირის წარმოქმნას TPU-ში (კონდენსირებული ფაზის ცეცხლგამძლეობა).
• გამოყოფს PO· რადიკალებს წვის ჯაჭვური რეაქციების შესაწყვეტად (აირფაზის ცეცხლგამძლეობა).
• უპირატესობები:
• ჰალოგენების გარეშე, დაბალი კვამლის გამომყოფი, დაბალი ტოქსიკურობის, RoHS/REACH-ის შესაბამისად.
• კარგი თერმული სტაბილურობა (დაშლის ტემპერატურა ≈300°C), შესაფერისია TPU-ს გაშრობის პროცესებისთვის (როგორც წესი, <150°C).

2. აპლიკაციის გამოწვევები და გადაწყვეტილებები

3. რეკომენდებული ფორმულა და პროცესი

• ფორმულირების მაგალითი:
• TPU/DMF ბაზა: 100 phr
• ზედაპირით მოდიფიცირებული AHP: 20 phr
• თუთიის ბორატი (ZB): 5 phr (კვამლის ჩახშობის სინერგია)
• დისპერსანტი (BYK-110): 1.5 phr
• პროცესის ძირითადი პუნქტები:
• წინასწარ შეურიეთ AHP დისპერსანტს და ნაწილობრივ DMF-ს მაღალი ძვრის ქვეშ (≥3000 ბრ/წთ, 30 წთ), შემდეგ შეურიეთ TPU ნახარშს.
• საფარის შემდგომი გაშრობა: 120-150°C, DMF-ის სრული აორთქლების უზრუნველსაყოფად დროის 10%-ით გაზრდა.

II. თუთიის ბორატის (ZB) ტექნიკურ-ეკონომიკური ანალიზი

1. ცეცხლგამძლე მექანიზმი და უპირატესობები

• მექანიზმი:
• მაღალ ტემპერატურაზე წარმოქმნის B₂O₃ მინის ფენას, ბლოკავს ჟანგბადს და სითბოს (კონდენსირებული ფაზის ცეცხლგამძლეობა).
• გამოყოფს შეკავშირებულ წყალს (~13%), აზავებს აალებადი აირებს და აგრილებს სისტემას.
• უპირატესობები:
• ძლიერი სინერგიული ეფექტი AHP-თან ან ალუმინის ტრიჰიდროქსიდთან (ATH)
• შესანიშნავი კვამლის ჩახშობა, იდეალურია დაბალი კვამლის მქონე აპლიკაციებისთვის.

2. აპლიკაციის გამოწვევები და გადაწყვეტილებები

3. რეკომენდებული ფორმულა და პროცესი

• ფორმულირების მაგალითი:
• TPU/DMF ბაზა: 100 phr
• ნანო ზომის ZB: 8 phr
• AHP: 15 საათი
• დამატენიანებელი საშუალება (Tego 750W): 1 სთ
• პროცესის ძირითადი პუნქტები:
• TPU ნალექთან შერევამდე, ZB წინასწარ გაანაწილეთ DMF-ში მძივებით დაფქვით (ნაწილაკების ზომა ≤2μm).
• გაახანგრძლივეთ გაშრობის დრო (მაგ., 30 წუთი), რათა თავიდან აიცილოთ ნარჩენი ტენიანობის მიერ ცეცხლგამძლეობაზე გავლენის მოხდენა.

III. AHP + ZB სისტემის სინერგიული შეფასება

1. სინერგიული ცეცხლგამძლე ეფექტები

• აირადი ფაზისა და კონდენსირებული ფაზის სინერგია:
• AHP უზრუნველყოფს ფოსფორს ნახშირბადისთვის, ხოლო ZB ასტაბილურებს ნახშირის ფენას და თრგუნავს შემდგომ ნათებას.
• კომბინირებული LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1.6 მმ) მიღწევადი.
• კვამლის ჩახშობა:
• ZB ამცირებს კვამლის გამოყოფას >50%-ით (კონუსური კალორიმეტრის ტესტი).

2. შესრულების დაბალანსების რეკომენდაციები

• მექანიკური ქონების კომპენსაცია:
• მოქნილობის შესანარჩუნებლად (წაგრძელება >300%) დაამატეთ 2-3%-იანი TPU პლასტიზატორი (მაგ., პოლიკაპროლაქტონის პოლიოლი).
• გამჭიმვის სიმტკიცის დაკარგვის მინიმიზაციისთვის გამოიყენეთ ულტრაწვრილი ფხვნილები (AHP/ZB <2μm).
• პროცესის სტაბილურობის კონტროლი:
• ერთგვაროვანი საფარის მისაღებად, შეინარჩუნეთ სუსპენზიის სიბლანტე 2000-4000 cP-ზე (Brookfield RV, შპინდელი 4, 20 ბრ/წთ).

IV. შედარება გამხსნელზე დაფუძნებულ თხევად ცეცხლგამძლე საშუალებებთან

V. რეკომენდებული განხორციელების ნაბიჯები

1. ლაბორატორიული მასშტაბის ტესტირება:

• AHP/ZB შეაფასეთ ინდივიდუალურად და კომბინაციაში (გრადიენტის დატვირთვა: 10%, 15%, 20%).
• შეაფასეთ დისპერსიის სტაბილურობა (24 საათის შემდეგ ნალექის არარსებობა), სიბლანტის ცვლილებები და საფარის ერთგვაროვნება.

1. პილოტური მასშტაბის ვალიდაცია:

• ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ გაშრობის პირობებს (დრო/ტემპერატურა) და შეამოწმეთ ცეცხლგამძლეობა (UL94, LOI) და მექანიკური თვისებები.
• შეადარეთ ხარჯები: თუ AHP+ZB ამცირებს ხარჯებს >30%-ით ლიკვიდურ FR-ებთან შედარებით, ეს ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანია.

1. მასშტაბის გაზრდისთვის მომზადება:

• მომწოდებლებთან თანამშრომლობა წარმოების გამარტივებისთვის წინასწარ დისპერგირებული AHP/ZB მასტერბეჩების (DMF-ზე დაფუძნებული) შესაქმნელად.

VI. დასკვნა

კონტროლირებადი დისპერსიული პროცესებით, AHP და ZB შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ეფექტური ცეცხლგამძლე საშუალებები TPU/DMF საფარებისთვის, იმ პირობით, რომ:

1. ზედაპირის მოდიფიკაცია + მაღალი ძვრის დისპერსიაგამოიყენება ნაწილაკების აგლომერაციის თავიდან ასაცილებლად.
2. AHP (პირველადი) + ZB (სინერგისტი)აბალანსებს ეფექტურობასა და ხარჯებს.
3. ამისთვისმაღალი გამჭვირვალობა/მოქნილობამოთხოვნების შესაბამისად, თხევადი ფოსფორ-აზოტის ფრაქციები (მაგ., Levagard 4090N) კვლავ სასურველია.

სიჩუან ტაიფენგის ახალი ცეცხლგამძლე კომპანია, შპს (ISO და REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com