თერმომყარი აკრილის წებოვანი ნივთიერების ცეცხლგამძლე ფორმულა
თერმომყარი აკრილის წებოვანი მასალების UL94 V0 ცეცხლგამძლე მასალების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, არსებული ცეცხლგამძლე მასალების მახასიათებლებისა და თერმომყარი სისტემების სპეციფიკის გათვალისწინებით, შემოთავაზებულია შემდეგი ოპტიმიზირებული ფორმულირება და ძირითადი ანალიზი:
I. ფორმულირების დიზაინის პრინციპები და თერმომყარი სისტემის მოთხოვნები
- უნდა შეესაბამებოდეს გაშრობის ტემპერატურას (როგორც წესი, 120–180°C)
- ცეცხლგამძლე ნივთიერებები უნდა უძლებდეს მაღალტემპერატურულ დამუშავებას (დაშლის თავიდან ასაცილებლად)
- მაღალი ჯვარედინი შეერთების სიმკვრივის სისტემებში დისპერსიის სტაბილურობის უზრუნველყოფა
- გამაგრების შემდგომი მექანიკური სიმტკიცისა და ცეცხლგამძლეობის ეფექტურობის დაბალანსება
II. სინერგიული ცეცხლგამძლე სისტემის დიზაინი
ცეცხლგამძლე ფუნქციები და თერმომყარი თავსებადობა
| ცეცხლგამძლე | მთავარი როლი | თერმომყარი თავსებადობა | რეკომენდებული ჩატვირთვა |
|---|---|---|---|
| ულტრა-წვრილი ATH | ძირითადი FR: ენდოთერმული დეჰიდრატაცია, აირადი ფაზის განზავება | საჭიროებს ზედაპირის მოდიფიკაციას (ანტიაგლომერაცია) | ≤35% (ჭარბი დატვირთვა ამცირებს ჯვარედინი შეერთებას) |
| ალუმინის ჰიპოფოსფიტი | სინერგისტი: ნახშირის კატალიზატორი, რადიკალების შემგროვებელი (PO·) | დაშლის ტემპერატურა >300°C, შესაფერისია გამყარებისთვის | 8–12% |
| თუთიის ბორატი | ნახშირის გამაძლიერებელი: ქმნის მინისებრ ბარიერს, ამცირებს კვამლს | სინერგიულად მოქმედებს ATH-თან (Al-BO char) | 5–8% |
| MCA (მელამინის ციანურატი) | აირადი ფაზის FR: გამოყოფს NH₃-ს, აფერხებს წვას | დაშლის ტემპერატურა 250–300°C (გამყარების ტემპერატურა <250°C) | 3–5% |
III. რეკომენდებული ფორმულა (წონითი %)
კომპონენტების დამუშავების სახელმძღვანელო პრინციპები
| კომპონენტი | თანაფარდობა | ძირითადი დამუშავების შენიშვნები |
|---|---|---|
| თერმომყარი აკრილის ფისი | 45–50% | დაბალი სიბლანტის ტიპი (მაგ., ეპოქსიდური აკრილატი) მაღალი შემავსებლის დატვირთვისთვის |
| ზედაპირით მოდიფიცირებული ATH (D50 <5µm) | 25–30% | წინასწარ დამუშავებული KH-550 სილანით |
| ალუმინის ჰიპოფოსფიტი | 10–12% | წინასწარ შერეულია ATH-თან, დამატებულია პარტიებად |
| თუთიის ბორატი | 6–8% | დამატებულია MCA-თი; თავიდან აიცილეთ მაღალი ძვრის შედეგად დეგრადაცია |
| MCA | 4–5% | გვიანი ეტაპის დაბალი სიჩქარის შერევა (<250°C) |
| დისპერსანტი (BYK-2152 + PE ცვილი) | 1.5–2% | უზრუნველყოფს შემავსებლის ერთგვაროვან გაფანტვას |
| შემაერთებელი აგენტი (KH-550) | 1% | წინასწარ დამუშავებული ATH/ჰიპოფოსფიტზე |
| გამკვრივებადი აგენტი (BPO) | 1–2% | დაბალი ტემპერატურის აქტივატორი სწრაფი გამკვრივებისთვის |
| დალექვის საწინააღმდეგო საშუალება (აეროსილ R202) | 0.5% | თიქსოტროპული ანტისედიმენტაციური |
IV. კრიტიკული პროცესის კონტროლი
1. დისპერსიის პროცესი
- წინასწარი დამუშავება: ATH და ჰიპოფოსფიტი დასველებულია 5%-იან KH-550/ეთანოლის ხსნარში (2 სთ, გაშრობა 80°C ტემპერატურაზე)
- შერევის თანმიმდევრობა:
- ფისი + დისპერსანტი → დაბალი სიჩქარის შერევა → მოდიფიცირებული ATH/ჰიპოფოსფიტის დამატება → მაღალსიჩქარიანი დისპერსია (2500 ბრ/წთ, 20 წთ) → თუთიის ბორატის/MCA-ს დამატება → დაბალი სიჩქარის შერევა (MCA-ს დეგრადაციის თავიდან აცილება)
- აღჭურვილობა: პლანეტარული მიქსერი (ვაკუუმური დეგაზაცია) ან სამრულონიანი წისქვილი (ულტრაწვრილი ფხვნილებისთვის)
2. გამკვრივების ოპტიმიზაცია
- ეტაპობრივი გამყარება: 80°C/1 სთ (გელამდელი) → 140°C/2 სთ (შემდგომი გამყარება, MCA-ს დაშლის თავიდან ასაცილებლად)
- წნევის კონტროლი: 0.5–1 მპა შემავსებლის დალექვის თავიდან ასაცილებლად
3. სინერგიული მექანიზმები
- ATH + ჰიპოფოსფიტი: წარმოქმნის AlPO₄-ით გამაგრებულ ნახშირს რადიკალების (PO·) შთანთქმისას.
- თუთიის ბორატი + MCA: აირ-მყარი ორმაგი ბარიერი (NH₃ განზავება + გამდნარი მინისებრი ფენა)
V. შესრულების რეგულირების სტრატეგიები
გავრცელებული პრობლემები და გადაწყვეტილებები
| საკითხი | ძირითადი მიზეზი | გადაწყვეტა |
|---|---|---|
| წვეთოვანი ანთება | დაბალი დნობის სიბლანტე | გაზარდეთ MCA 5%-მდე + ჰიპოფოსფიტი 12%-მდე, ან დაამატეთ 0.5%-იანი PTFE მიკროფხვნილი. |
| გამკვრივების შემდგომი სიმყიფე | ATH-ის ჭარბი დატვირთვა | ATH-ის შემცირება 25%-მდე + 5%-მდე ნანო-CaCO₃ (გამკვრივება) |
| შენახვის სედიმენტაცია | ცუდი თიქსოტროპია | სილიციუმის შემცველობა 0.8%-მდე გაზარდეთ ან BYK-410-ზე გადადით |
| LOI <28% | არასაკმარისი აირადი ფაზის FR | დაამატეთ 2% დაფარული წითელი ფოსფორი ან 1% ნანო-BN |
VI. ვალიდაციის მაჩვენებლები
- UL94 V0: 3.2 მმ ნიმუშები, ალის სრული დრო <50 წმ (ბამბის ანთების გარეშე)
- LOI ≥30% (უსაფრთხოების ზღვარი)
- TGA ნარჩენი >25% (800°C, N2)
- მექანიკური ბალანსი: დაჭიმვის სიმტკიცე >8 მპა, ძვრის სიმტკიცე >6 მპა
ძირითადი დასკვნები
- აღწევს V0 რეიტინგს მექანიკური მთლიანობის შენარჩუნებით.
- მასშტაბირებამდე რეკომენდებულია მცირე მასშტაბის ცდები (50 გ).
- უფრო მაღალი ეფექტურობისთვის: შეიძლება დაემატოს 2–3%-იანი DOPO წარმოებულები (მაგ., ფოსფაფენანთრენი).
ეს ფორმულირება უზრუნველყოფს ცეცხლგამძლე მასალების მკაცრ სტანდარტებთან შესაბამისობას, ამავდროულად ოპტიმიზაციას უკეთებს დამუშავების პროცესსა და საბოლოო მოხმარების მაჩვენებლებს.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 1 ივლისი
