Талдоо жана ПВХ каптоо үчүн отко чыдамдуу формуланы оптималдаштыруу

Талдоо жана ПВХ каптоо үчүн отко чыдамдуу формуланы оптималдаштыруу

Кардар ПВХ чатырларын чыгарат жана отко чыдамдуу жабынды колдонуу керек. Учурдагы формула 60 бөлүктөн ПВХ чайырынан, 40 бөлүктөн TOTM, 30 бөлүктөн алюминий гипофосфитинен (40% фосфор камтылган), 10 бөлүктөн MCA, 8 цинк бораттын, дисперсанттар менен бирге турат. Бирок, жалынга каршы иш начар, ал эми жалынга каршы каражаттардын таралышы да талаптагыдай эмес. Төмөндө себептердин анализи жана формулага сунушталган түзөтүү келтирилген.

I. Начар отко туруктуулуктун негизги себептери

1. Алсыз синергетикалык эффекттер менен тең салмактуу эмес жалынга каршы система

• Ашыкча алюминий гипофосфити (30 бөлүк):
  Алюминий гипофосфити фосфордун негизиндеги эффективдүү оттон сактагыч (фосфордун курамы 40%) болсо да, ашыкча кошуу (>25 бөлүк) төмөнкүлөргө алып келиши мүмкүн:
• Системанын илешкектүүлүгүнүн кескин жогорулашы, дисперсияны кыйындатат жана күйүүнү тездетүүчү агломерацияланган ысык чекиттерди пайда кылат («питил эффекти»).
• Ашыкча органикалык эмес толтургучтан улам материалдын бышыктыгы төмөндөйт жана пленка түзүүчү касиеттери бузулат.
• Жогорку MCA мазмуну (10 бөлүк):
  MCA (азот негизделген) адатта синергист катары колдонулат. Дозалоо 5 бөлүктөн ашканда, ал жалынга каршы эффективдүүлүктү кандырып, башка жалынга тоскоол боло турган жер бетине көчүп кетүүгө умтулат.
• Негизги синергисттердин жетишсиздиги:
  Цинк-бораттын түтүн басуучу таасири бар болсо, сурьманын негизиндеги (мисалы, үч кычкыл сурьма) же металл оксидинин (мисалы, алюминий гидроксиди) кошулмаларынын жоктугу “фосфор-азот-сурьма” синергетикалык системасынын пайда болушуна жол бербейт, натыйжада газ фазасынын отко туруктуулугу жетишсиз болот.

2. Пластификаторду тандоо менен жалынга чыдамдуулук максаттарынын ортосундагы дал келбестик

• TOTM (trioctyl trimellitate) чектелген жалынга чыдамдуу:
  TOTM ысыкка туруштук бере алат, бирок фосфат эфирлерине (мисалы, TOTP) салыштырмалуу отко чыдамдуулук жагынан алда канча эффективдүү эмес. Чатыр жабуулары сыяктуу отко туруктуулугу жогору колдонмолор үчүн TOTM жетиштүү күйгүзүү жана кычкылтек тосмо мүмкүнчүлүктөрүн камсыз кыла албайт.
• Жалпы пластификатор жетишсиз (40 гана бөлүк):
  ПВХ чайыры, адатта, толук пластификациялоо үчүн пластификатордун 60-75 бөлүгүн талап кылат. Пластификатордун аздыгы эритме илешкектүүлүгүнүн жогору болушуна алып келип, жалынга каршы дисперсия маселелерин ого бетер курчутат.

3. Натыйжасыз дисперсиялык система жалынга туруктуу эмес бөлүштүрүүгө алып келет

• Учурдагы дисперсант жалпы багыттагы тип болушу мүмкүн (мисалы, стеарин кислотасы же PE мом), ал жогорку жүктөмдүү органикалык эмес жалындан сактагычтар үчүн натыйжасыз (алюминий гипофосфити + цинк борат жалпысынан 48 бөлүктөн турат), төмөнкүлөрдү пайда кылат:
• Жалынга каршы бөлүкчөлөрдүн агломерациясы, каптамада локалдуу алсыз тактарды пайда кылат.
• Иштетүү учурунда эритиндилердин агымы начар болуп, эрте ажыроого себеп болгон жылыш пайда болот.

4. Flame Retardants жана PVC ортосунда начар шайкештик

• алюминий hypophosphite жана цинк борат сыяктуу органикалык эмес материалдар PVC менен олуттуу полярдуулук айырмачылыктарга ээ. Беттик модификациясыз (мисалы, силанды бириктирүүчү агенттер) фазалык бөлүнүү пайда болуп, жалынга каршы эффективдүүлүктү азайтат.

II. Негизги дизайн мамилеси

1. Негизги Пластификаторду TOTP менен алмаштырыңыз

• Анын эң сонун ички отко чыдамдуулугун (фосфордун курамы ≈9%) жана пластификациялоочу эффектти колдонуңуз.

2. Жалынга чыдамдуу катыштарды жана синергияны оптималдаштыруу

• Алюминий гипофосфитин фосфордун негизги булагы катары сактаңыз, бирок дисперсияны жакшыртуу жана “питил эффектин” минималдаштыруу үчүн анын дозасын бир кыйла азайтыңыз.
• Цинк боратты негизги синергист катары сактаңыз (көгүрөөнүн жана түтүндүн басылышына көмөктөшөт).
• MCA азот синергисти катары сактап, бирок миграциянын алдын алуу үчүн анын дозасын азайтыңыз.
• тааныштырууөтө жука алюминий гидроксиди (ATH)көп функциялуу компоненти катары:
• Жалынга туруктуулугу:Тутануучу газдардын эндотермикалык ажыроо (дегидратация), муздатуу жана суюлтуу.
• Түтүндү басуу:Түтүндүн пайда болушун кыйла азайтат.
• Толтургуч:Чыгымдарды төмөндөтөт (башка оттон сактагычтарга салыштырмалуу).
• Жакшыртылган дисперсия жана агым (ультрафин класс):Кадимки ATHге караганда чачыратуу оңой, илешкектүүлүктүн өсүшүн азайтат.

3. Дисперсиялык маселелер үчүн күчтүү чечимдер

• Пластификатордун курамын олуттуу көбөйтүү:Толук PVC пластмассалаштырууну камсыз кылуу жана системанын илешкектүүлүгүн азайтуу.
• Жогорку эффективдүү супер-дисперсанттарды колдонуңуз:Атайын жогорку жүктөмдүү, оңой агломерацияланган органикалык эмес порошоктор (алюминий гипофосфити, ATH) үчүн иштелип чыккан.
• Кайра иштетүүнү оптималдаштыруу (алдын ала аралаштыруу маанилүү):кылдат нымдоону жана жалынга каршы заттардын таралышын камсыз кылуу.

4. Негизги иштетүү туруктуулугун камсыз кылуу

• Жетиштүү жылуулук стабилизаторлорун жана тиешелүү майлоочу майларды кошуңуз.

III. Кайра каралып чыккан отко чыдамдуу ПВХ формуласы

IV. Формула эскертүүлөрү жана негизги пункттар

1. TOTP Негизги Фонд болуп саналат

• 65-75 бөлүктөрүкамсыз кылат:
• Толук пластикалаштыруу: ПВХ жумшак, үзгүлтүксүз пленканы түзүү үчүн жетиштүү пластификаторду талап кылат.
• Илешкектүүлүктүн төмөндөшү: жогорку жүктөмдүү органикалык эмес отту кармагычтардын дисперсиясын жакшыртуу үчүн маанилүү.
• Өзүнүн жалынга туруктуулугу: TOTP өзү өтө эффективдүү отко чыдамдуу пластификатор.

2. Flame Retardant Synergy

• PNB-Al синергиясы:Алюминий гипофосфит (P) + MCA (N) базалык PN синергетикасын камсыз кылат. Цинк борат (B, Zn) күйүүнү жана түтүндү басууну жакшыртат. Ultrafine ATH (Al) массалык эндотермикалык муздатуу жана түтүн басууну сунуш кылат. TOTP ошондой эле фосфор салым кошот. Бул көп элементтүү синергетикалык системаны түзөт.
• ATH ролу:25-35 бөлүкчөлөрү өтө жука ATH жалын жана түтүндү басууга негизги салым кошот. Анын эндотермикалык ажыроосу жылуулукту өзүнө тартып алат, ал эми бөлүнүп чыккан суу буусу кычкылтек менен күйүүчү газдарды суюлтат.Ультра майдаланган жана бети-тазаланган ATH маанилүүилешкектүүлүктүн таасирин азайтуу жана PVC шайкештикти жакшыртуу.
• Азайтылган алюминий гипофосфити:Фосфордун салымын сактоо менен системанын жүгүн жеңилдетүү үчүн 30дан 15-20 бөлүккө чейин төмөндөтүлгөн.
• Кыскартылган MCA:Миграциянын алдын алуу үчүн 10дон 4-6 бөлүккө чейин түшүрүлгөн.

3. Дисперсиялык чечим – Ийгилик үчүн маанилүү

• Супер-дисперсант (3-4 бөлүк):Жогорку жүктү (жалпы органикалык эмес толтургучтардын 50-70 бөлүктөрү!), дисперстүү татаал системаны (алюминий гипофосфит + өтө майда ATH + цинк борат) иштетүү үчүн зарыл.Кадимки дисперсенттер (мисалы, кальций стеараты, PE мом) жетишсиз!Жогорку эффективдүү супер-дисперсанттарга инвестиция салыңыз жана адекваттуу көлөмдө колдонуңуз.
• Пластификатордун мазмуну (65–75 бөлүк):Жогоруда айтылгандай, жалпы илешкектүүлүгүн азайтып, дисперсия үчүн жакшы шарттарды түзөт.
• Майлоочу майлар (1-2 бөлүк):Ички/тышкы майлоочу майлардын айкалышы аралаштыруу жана каптоо учурунда жакшы агымды камсыздап, жабышып калуудан сактайт.

4. Кайра иштетүү - катуу алдын ала аралаштыруу протоколу

• 1-кадам (органикалык эмес порошокторду кургак аралаштырып):
• Жогорку ылдамдыктагы аралаштыргычка алюминий гипофосфитин, өтө майда ATH, цинк борат, MCA жана бардык супер-дисперсанттарды кошуңуз.
• 80–90°C температурада 8–10 мүнөт аралаштырабыз. Максат: супер-дисперсанттын агломераттарды сындырып, ар бир бөлүкчөсүн толук каптоосун камсыз кылуу.Убакыт жана температура маанилүү!
• 2-кадам (Шамдын пайда болушу):
• 1-кадамдагы аралашмага TOTPдин көбүн (мисалы, 70–80%), бардык жылуулук стабилизаторлорун жана ички майлоочу майларды кошуңуз.
• 90–100°С температурада 5–7 мүнөт аралаштырып, жалынга чыдамдуу бир калыптагы суспензияны түзүңүз. Порошоктар пластификаторлор менен толук нымдалганын текшериңиз.
• 3-кадам (ПВХ жана калган компоненттерди кошуу):
• ПВХ чайырын, калган TOTP, тышкы майлоочу майларды (жана антиоксиданттарды/УВ стабилизаторлорун, эгерде бул этапта кошулса) кошуңуз.
• 100–110°C температурада 7–10 мүнөт «кургак чекитке» жеткенче аралаштырыңыз (эркин агып, эч кандай топурак жок).PVC деградациясын болтурбоо үчүн ашыкча аралаштыруудан качыңыз.
• Муздатуу:Тополоңду болтурбоо үчүн аралашманы агызып, <50°Cге чейин муздатуу.

5. Кийинки иштетүү

• Каландрлөө же каптоо үчүн муздатылган кургак аралашманы колдонуңуз.
• Стабилизатор иштебей калбаш үчүн же жалынга бөгөт коюучу заттардын (мисалы, ATH) эрте ажыроосуна жол бербөө үчүн иштетүү температурасын катуу көзөмөлдөңүз (сунушталган эрүү температурасы ≤170–175°C).

V. Күтүлгөн натыйжалар жана сактык чаралары

• Жалынга туруктуулугу:Баштапкы формулага (TOTM + жогорку алюминий гипофосфитине/MCA) салыштырмалуу бул кайра каралып чыккан формула (TOTP + оптималдаштырылган P/N/B/Al катышы) өзгөчө вертикалдуу күйүүнүн жана түтүндүн басылышынын отко чыдамдуулугун бир топ жакшыртышы керек. Чатырлар үчүн CPAI-84 сыяктуу максаттуу стандарттар. Негизги тесттер: ASTM D6413 (тик күйүү).
• Дисперсия:Супер-дисперсант + жогорку пластификатор + оптималдаштырылган алдын ала аралаштыруу дисперсияны абдан жакшыртат, агломерацияны азайтат жана каптоо бирдейлигин жакшыртат.
• Иштетүү:Адекваттуу TOTP жана майлоочу майлар жылмакай иштетүүнү камсыз кылышы керек, бирок иш жүзүндө өндүрүш учурунда илешкектүүлүккө жана жабыштыкка көз салуу керек.
• Баасы:TOTP жана супер-дисперсанттар кымбат, бирок кыскартылган алюминий гипофосфити жана MCA кээ бир чыгымдардын ордун толтурду. ATH салыштырмалуу арзан.

Критикалык эскертүүлөр:

• Биринчиден, чакан масштабдагы сыноолор!Лабораторияда сынап көрүңүз жана анык материалдарга (айрыкча ATH жана супер-дисперсанттардын иштешине) жана жабдууларга негизделген.
• Материал тандоо:
• ATH:Ультра майда (D50 ≤2µm), бети менен иштетилген (мисалы, силан) сортторун колдонуу керек. ПВХ шайкеш келген сунуштарды берүүчүлөр менен кеңешиңиз.
• Супер-дисперсанттар:Жогорку натыйжалуу түрлөрүн колдонуу керек. Колдонмо жөнүндө жеткирүүчүлөргө маалымат бериңиз (PVC, жогорку жүктөмдүү органикалык эмес толтургучтар, галогенсиз отко чыдамдуу).
• TOTP:Жогорку сапатты камсыз кылуу.
• Сыноо:Максаттуу стандарттар боюнча катуу отко чыдамдуу сыноолорду өткөрүңүз. Ошондой эле карылык/суу туруштуулугун баалаңыз (сырткы чатырлар үчүн өтө маанилүү!). UV стабилизаторлор жана антиоксиданттар абдан маанилүү.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com