Fomula Isiyo na Halojeni ya Kuzuia Moto kwa Mfumo wa Upako wa TPU Kwa Kutumia Kiyeyusho cha DMF

Fomula Isiyo na Halojeni ya Kuzuia Moto kwa Mfumo wa Upako wa TPU Kwa Kutumia Kiyeyusho cha DMF

Kwa mifumo ya mipako ya TPU inayotumia Dimethyl Formamide (DMF) kama kiyeyusho, matumizi ya alumini hypophosphite (AHP) na zinki borati (ZB) kama vizuia moto yanahitaji tathmini ya kimfumo. Hapa chini kuna uchambuzi wa kina na mpango wa utekelezaji:

I. Uchambuzi wa Uwezekano wa Aluminium Hypophosphite (AHP)

1. Utaratibu na Faida za Kizuia Moto

• Utaratibu:
• Huoza katika halijoto ya juu ili kutoa asidi fosforasi na metafosforasi, na hivyo kukuza uundaji wa char katika TPU (ucheleweshaji wa moto wa awamu ya kufupishwa).
• Hutoa PO· radicals ili kukatiza athari za mnyororo wa mwako (ucheleweshaji wa moto wa awamu ya gesi).
• Faida:
• Haina halojeni, moshi mdogo, sumu kidogo, inatii RoHS/REACH.
• Utulivu mzuri wa joto (joto la mtengano ≈300°C), linafaa kwa michakato ya kukausha ya TPU (kawaida chini ya 150°C).

2. Changamoto na Suluhisho za Matumizi

3. Uundaji na Mchakato Unaopendekezwa

• Mfano wa Uundaji:
• Msingi wa TPU/DMF: 100 phr
• AHP iliyorekebishwa kwa uso: 20 phr
• Borati ya zinki (ZB): 5 phr (ushirikiano wa kukandamiza moshi)
• Kitawanyaji (BYK-110): 1.5 phr
• Mambo Muhimu ya Mchakato:
• Changanya AHP mapema na kisambazaji na sehemu ya DMF chini ya kiwango cha juu cha kukata (≥3000 rpm, dakika 30), kisha changanya na tope la TPU.
• Kukausha baada ya mipako: 120-150°C, ongeza muda kwa 10% ili kuhakikisha uvukizi kamili wa DMF.

II. Uchambuzi wa Uwezekano wa Zinki Borati (ZB)

1. Utaratibu na Faida za Kizuia Moto

• Utaratibu:
• Huunda safu ya kioo ya B₂O₃ kwenye halijoto ya juu, ikizuia oksijeni na joto (kizuizi cha moto cha awamu ya kuganda).
• Hutoa maji yaliyofungwa (~13%), ikipunguza gesi zinazowaka na kupoza mfumo.
• Faida:
• Athari kali ya ushirikiano na AHP au trihidroksidi ya alumini (ATH).
• Ukandamizaji bora wa moshi, unaofaa kwa matumizi ya moshi mdogo.

2. Changamoto na Suluhisho za Matumizi

3. Uundaji na Mchakato Unaopendekezwa

• Mfano wa Uundaji:
• Msingi wa TPU/DMF: 100 phr
• ZB ya ukubwa wa nano: 8 phr
• AHP: nyuzi 15
• Wakala wa kulowesha maji (Tego 750W): 1 pr
• Mambo Muhimu ya Mchakato:
• Sambaza ZB katika DMF kupitia kusaga shanga (ukubwa wa chembe ≤2μm) kabla ya kuchanganya na tope la TPU.
• Ongeza muda wa kukausha (km, dakika 30) ili kuepuka unyevu uliobaki unaoathiri kuchelewa kwa moto.

III. Tathmini ya Pamoja ya Mfumo wa AHP + ZB

1. Athari za Kuzuia Moto kwa Pamoja

• Ushirikiano wa Awamu ya Gesi na Awamu Iliyofupishwa:
• AHP hutoa fosforasi kwa ajili ya kuchoma, huku ZB ikiimarisha safu ya char na kukandamiza mwangaza wa baadae.
• LOI iliyochanganywa: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) inafikiwa.
• Kukandamiza Moshi:
• ZB hupunguza utoaji wa moshi kwa >50% (Kipimo cha Kalori ya Koni).

2. Mapendekezo ya Kusawazisha Utendaji

• Fidia ya Mali ya Mitambo:
• Ongeza plasticizer ya TPU 2-3% (km, polyol ya polycaprolactone) ili kudumisha unyumbufu (urefu >300%).
• Tumia poda laini sana (AHP/ZB <2μm) ili kupunguza upotevu wa nguvu ya mvutano.
• Udhibiti wa Uthabiti wa Mchakato:
• Dumisha mnato wa tope kwenye 2000-4000 cP (Brookfield RV, spindle 4, 20 rpm) kwa mipako sare.

IV. Ulinganisho na Vizuia Moto vya Kimiminika Vinavyotokana na Kuyeyusha

V. Hatua za Utekelezaji Zinazopendekezwa

1. Upimaji wa Kiwango cha Maabara:

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

1. Uthibitishaji wa Kiwango cha Majaribio:

• Boresha hali ya kukausha (muda/joto) na jaribu ucheleweshaji wa moto (UL94, LOI) na sifa za kiufundi.
• Linganisha gharama: Ikiwa AHP+ZB inapunguza gharama kwa >30% dhidi ya FR za kioevu, ina faida kiuchumi.

1. Maandalizi ya Kuongeza Kiwango:

• Shirikiana na wauzaji ili kutengeneza masterbatches za AHP/ZB zilizotawanywa tayari (zinazotegemea DMF) kwa ajili ya uzalishaji rahisi.

VI. Hitimisho

Kwa michakato ya utawanyiko iliyodhibitiwa, AHP na ZB zinaweza kutumika kama vizuia moto vyenye ufanisi kwa mipako ya TPU/DMF, mradi tu:

1. Marekebisho ya uso + utawanyiko wa kukata kwa kiwango cha juuhutumika kuzuia msongamano wa chembe.
2. AHP (msingi) + ZB (mshirikishi)husawazisha ufanisi na gharama.
3. Kwauwazi/unyumbufu wa hali ya juumahitaji, fosforasi-nitrojeni FR za kioevu (k.m., Levagard 4090N) zinabaki kuwa bora zaidi.

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

Email: lucy@taifeng-fr.com