Uundaji Usio na Halogen wa Kizuia Moto kwa Mfumo wa Upakaji wa TPU Kwa Kutumia Kiyeyushi cha DMF

Uundaji Usio na Halogen wa Kizuia Moto kwa Mfumo wa Upakaji wa TPU Kwa Kutumia Kiyeyushi cha DMF

Kwa mifumo ya mipako ya TPU inayotumia Dimethyl Formamide (DMF) kama kutengenezea, utumiaji wa hypophosphite ya alumini (AHP) na zinki borati (ZB) kama vizuia miale ya moto huhitaji tathmini ya utaratibu. Ifuatayo ni uchambuzi wa kina na mpango wa utekelezaji:

I. Uchambuzi yakinifu wa Alumini Hypophosphite (AHP)

1. Utaratibu wa Kuzuia Moto na Faida

• Utaratibu:
• Hutengana kwa joto la juu ili kutoa asidi ya fosforasi na metaphosphoric, kukuza uundaji wa char katika TPU (upungufu wa mwali wa awamu iliyofupishwa).
• Hutoa PO· viini ili kukatiza athari za msururu wa mwako (upungufu wa mwali wa awamu ya gesi).
• Manufaa:
• Haina halojeni, moshi mdogo, sumu kidogo, inatii RoHS/REACH.
• Utulivu mzuri wa joto (joto la mtengano ≈300 ° C), linafaa kwa michakato ya kukausha TPU (kawaida <150 ° C).

2. Changamoto za Maombi na Masuluhisho

3. Uundaji na Mchakato Unaopendekezwa

• Uundaji wa Mfano:
• TPU/DMF msingi: 100 phr
• AHP iliyobadilishwa uso: 20 phr
• Zinki borate (ZB): 5 phr (harambee ya kukandamiza moshi)
• Kisambazaji (BYK-110): 1.5 pr
• Mambo muhimu ya Mchakato:
• Changanya mapema AHP na kisambaza data na kiasi cha DMF chini ya shear ya juu (≥3000 rpm, dakika 30), kisha uchanganye na tope TPU.
• Ukaushaji baada ya kupaka: 120-150°C, ongeza muda kwa 10% ili kuhakikisha uvukizi kamili wa DMF.

II. Uchambuzi yakinifu wa Zinc Borate (ZB)

1. Utaratibu wa Kuzuia Moto na Faida

• Utaratibu:
• Hutengeneza safu ya glasi ya B₂O₃ kwenye joto la juu, huzuia oksijeni na joto (upungufu wa mwali wa awamu iliyofupishwa).
• Hutoa maji yaliyofungwa (~13%), kuzimua gesi zinazowaka na kupoza mfumo.
• Manufaa:
• Athari kali ya synergistic na AHP au trihydroxide ya alumini (ATH).
• Ukandamizaji bora wa moshi, bora kwa matumizi ya chini ya moshi.

2. Changamoto za Maombi na Masuluhisho

3. Uundaji na Mchakato Unaopendekezwa

• Uundaji wa Mfano:
• TPU/DMF msingi: 100 phr
• ZB ya ukubwa wa Nano: 8 phr
• AHP: 15 phr
• Wakala wa kulowesha maji (Tego 750W): 1 pr
• Mambo muhimu ya Mchakato:
• Tawanya mapema ZB katika DMF kupitia kusaga shanga (ukubwa wa chembe ≤2μm) kabla ya kuchanganywa na tope TPU.
• Ongeza muda wa kukausha (kwa mfano, dakika 30) ili kuepuka unyevu uliobaki unaoathiri kuchelewa kwa moto.

III. Tathmini ya Ulinganifu ya Mfumo wa AHP + ZB

1. Athari za Kurejesha Moto za Synergistic

• Harambee ya Awamu ya Gesi na Awamu iliyofupishwa:
• AHP hutoa fosforasi kwa ajili ya kuchaji, wakati ZB inaimarisha safu ya char na kukandamiza mwangaza.
• LOI iliyojumuishwa: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) inayoweza kufikiwa.
• Uzuiaji wa Moshi:
• ZB inapunguza utoaji wa moshi kwa >50% (jaribio la Cone Calorimeter).

2. Mapendekezo ya Usawazishaji wa Utendaji

• Fidia ya Mali ya Mitambo:
• Ongeza 2-3% ya plasticizer ya TPU (km, polycaprolactone polyol) ili kudumisha kubadilika (kurefusha >300%).
• Tumia poda zenye ubora wa juu (AHP/ZB <2μm) ili kupunguza upotevu wa nguvu za mkazo.
• Udhibiti wa Utulivu wa Mchakato:
• Dumisha mnato wa tope kwa 2000-4000 cP (Brookfield RV, spindle 4, 20 rpm) kwa mipako ya sare.

IV. Ikilinganishwa na Vidhibiti vya Moto vya Solvent-Based Liquid Flame

V. Hatua Zinazopendekezwa za Utekelezaji

1. Upimaji wa Kiwango cha Maabara:

• Tathmini AHP/ZB kibinafsi na kwa pamoja (upakiaji wa gradient: 10%, 15%, 20%).
• Tathmini uthabiti wa mtawanyiko (hakuna mchanga baada ya 24h), mabadiliko ya mnato, na usawa wa mipako.

1. Uthibitishaji wa Kipimo cha Majaribio:

• Boresha hali ya ukaushaji (wakati/joto) na jaribu kuchelewa kwa mwali (UL94, LOI) na sifa za kiufundi.
• Linganisha gharama: Ikiwa AHP+ZB itapunguza gharama kwa >30% dhidi ya FR za maji, inaweza kutumika kiuchumi.

1. Maandalizi ya Kuongeza:

• Shirikiana na wauzaji bidhaa ili kutengeneza makundi makuu ya AHP/ZB yaliyotawanywa awali (yanayotokana na DMF) kwa ajili ya uzalishaji uliorahisishwa.

VI. Hitimisho

Kwa michakato inayodhibitiwa ya utawanyiko, AHP na ZB zinaweza kutumika kama vizuia miale madhubuti kwa mipako ya TPU/DMF, mradi:

1. Marekebisho ya uso + mtawanyiko wa juu-kavuinatumika kuzuia mkusanyiko wa chembe.
2. AHP (msingi) + ZB (synergist)kusawazisha ufanisi na gharama.
3. Kwauwazi wa juu/kubadilikamahitaji, FRs ya fosforasi-nitrojeni kioevu (kwa mfano, Levagard 4090N) inabaki kuwa bora.

Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com