Галогенсиз жалынга каршы ПВХ булгаары үчүн формула конверсиясы
Киришүү
Кардар отко чыдамдуу ПВХ терисин жана мурда колдонулган үч кычкыл сурьманы (Sb₂O₃) чыгарат. Эми алар Sb₂O₃ жок кылууну жана галогенсиз жалындан сактагычтарга өтүүнү көздөшөт. Учурдагы формула ПВХ, DOP, EPOXY, BZ-500, ST, HICOAT-410 жана сурьманы камтыйт. Сурьманын негизиндеги ПВХ булгаарыдан галогенсиз отко чыдамдуу системага өтүү олуттуу технологиялык жаңылоону билдирет. Бул өзгөрүү барган сайын катаал экологиялык эрежелерге (мисалы, RoHS, REACH) гана ылайык келбестен, ошондой эле продуктунун “жашыл” имиджин жана рыноктун атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн жогорулатат.
Негизги чакырыктар
- Синергетикалык эффекттин жоголушу:
- Sb₂O₃ өз алдынча күчтүү отко чыдамдуу эмес, бирок ПВХ курамындагы хлор менен отко чыдамдуу эң сонун синергетикалык эффекттерди көрсөтүп, натыйжалуулукту кыйла жакшыртат. Сурьманы жок кылуу үчүн бул синергетиканы кайталаган галогенсиз альтернативдүү системаны табуу керек.
- Жалынга каршы натыйжалуулугу:
- Галогенсиз жалындан сактагычтар көбүнчө жалынга каршы эквиваленттүү көрсөткүчтөргө (мисалы, UL94 V-0) жетүү үчүн көбүрөөк жүктөөнү талап кылат, бул механикалык касиеттерге (жумшактык, созуу күчү, узартуу), иштетүү натыйжалуулугуна жана баасына таасир этиши мүмкүн.
- PVC булгаары мүнөздөмөлөрү:
- ПВХ булгаары эң сонун жумшактуулукту, колго сезүүнү, беттин жасалгасын (рельеф, жалтыратуу), аба ырайына туруктуулукту, миграцияга туруктуулукту жана төмөн температурада ийкемдүүлүктү талап кылат. Жаңы формулировка бул касиеттерди сактоого же тыгыз дал келиши керек.
- Иштетүү натыйжалуулугу:
- Галогенсиз толтургучтардын (мисалы, ATH) көп жүктөлүшү эритме агымына жана иштетүү туруктуулугуна таасир этиши мүмкүн.
- Чыгымдар:
- Кээ бир жогорку эффективдүү галогенсиз жалынга каршы каражаттар кымбат, бул өндүрүмдүүлүк менен баанын ортосундагы тең салмактуулукту талап кылат.
Галогенсиз жалынга каршы системаларды тандоо стратегиясы (ПВХ жасалма тери үчүн)
1. Негизги отту кармагычтар – металл гидроксиддери
- Алюминий тригидроксиди (ATH):
- Эң кеңири таралган, үнөмдүү.
- Механизми: Эндотермикалык ажыроо (~200°C), күйүүчү газдарды жана кычкылтекти суюлтуу үчүн суу буусун бөлүп, коргоочу беттик катмарды түзүүдө.
- Кемчиликтери: Төмөн эффективдүүлүк, жогорку жүктөө талап кылынат (40–70 phr), жумшактыгын, узундугун жана иштетүү жөндөмдүүлүгүн кыйла азайтат; ажыроо температурасы төмөн.
- Магний гидроксиди (MDH):
- Жогорку ажыроо температурасы (~340°C), PVC иштетүү үчүн жакшыраак ылайыктуу (160–200°C).
- Кемчиликтери: Окшош жогорку жүктөөлөр (40-70 phr) керек; ATH караганда бир аз жогору баасы; нымдуулуктун жогору болушу мүмкүн.
Стратегия:
- Чыгымды, иштетүү температурасынын ыңгайлашуусун жана отко чыдамдуулугун тең салмактоо үчүн MDH же ATH/MDH аралашмасын (мисалы, 70/30) тандаңыз.
- Бети-тазаланган (мисалы, силан менен бириктирилген) ATH/MDH ПВХ менен шайкештикти жакшыртат, мүлктүн деградациясын азайтат жана отко чыдамдуулугун жогорулатат.
2. Өрткө каршы синергетиктер
Негизги отко чыдамдуу жүктөмдөрдү азайтуу жана эффективдүүлүктү жогорулатуу үчүн синергетиктер маанилүү:
- Фосфор-азот жалынына каршы заттар: Галогенсиз PVC системалары үчүн идеалдуу.
- Аммоний полифосфаты (APP): күйүүчү изоляциялык катмарды пайда кылуу менен күйүп кетишине өбөлгө түзөт.
- Эскертүү: Иштеп жатканда ыдырап кетпеш үчүн жогорку температурага туруктуу сортторду (мисалы, II фаза, >280°C) колдонуңуз. Кээ бир APPs тунуктукка жана сууга туруктуулугуна таасир этиши мүмкүн.
- Алюминий диэтилфосфинат (ADP): Жогорку натыйжалуу, аз жүктөө (5-20 phr), касиеттерге минималдуу таасири, жакшы жылуулук туруктуулугу.
- Кемчилиги: жогорку наркы.
- Фосфат эфирлери (мисалы, RDP, BDP, TCPP): Пластификациялоочу жалындан сактагычтар катары иштейт.
- Жакшы жактары: Кош ролу (пластификатор + жалынга каршы).
- Жаман жактары: Чакан молекулалар (мисалы, TCPP) көчүп/учуп кетиши мүмкүн; RDP/BDP DOP караганда төмөн пластмассалоо натыйжалуулугун жана төмөн температура ийкемдүүлүгүн төмөндөтүшү мүмкүн.
- Аммоний полифосфаты (APP): күйүүчү изоляциялык катмарды пайда кылуу менен күйүп кетишине өбөлгө түзөт.
- Цинк борат (ZB):
- Арзан баада, көп функционалдуу (жалындан сактагыч, түтүн басуучу, көмүрдүн промоутору, тамчылатууга каршы). ATH/MDH жана фосфор-азот системалары менен жакшы синергетика. Адаттагы жүктөө: 3–10 phr.
- Zinc Stannate/Гидроксистаннат:
- Өзгөчө хлор камтыган полимерлер үчүн (мисалы, ПВХ) эң сонун түтүн басуучу жана отко чыдамдуу синергисттер. Сурьманын синергетикалык ролун жарым-жартылай алмаштыра алат. Адаттагы жүктөө: 2–8 phr.
- Молибден бирикмелери (мисалы, MoO₃, аммоний молибдаты):
- Күчтүү түтүн жок кылуучу жалынга каршы синергиясы бар. Адаттагы жүктөө: 2–5 phr.
- Нано толтургучтар (мисалы, Nanoclay):
- Төмөн жүктөө (3–8 phr) жалынга чыдамдуулукту (чардын пайда болушу, жылуулуктун бөлүнүп чыгуу ылдамдыгынын төмөндөшү) жана механикалык касиеттерин жакшыртат. Дисперсия өтө маанилүү.
3. Түтүнгө каршы каражаттар
ПВХ күйүү учурунда оор түтүн чыгарат. Галогенсиз формалар көбүнчө түтүндү басууну талап кылат. Цинк борат, цинк станнаты жана молибден кошулмалар сонун тандоо болуп саналат.
Сунушталган галогенсиз жалынга каршы Формула (Кардардын баштапкы формуласынын негизинде)
Максат: жумшактыгын, иштетилүүчүлүгүн жана негизги касиеттерин сактоо менен UL94 V-0 (1,6 мм же жоон) жетиңиз.
Божомолдор:
- Оригиналдуу формула:
- DOP: 50-70 phr (пластификатор).
- ST: Мүмкүн стеарин кислотасы (майлоочу май).
- HICOAT-410: Ca/Zn стабилизатору.
- BZ-500: Майлоочу/кайра иштетүүчү жардамчы (тастыктоо үчүн).
- EPOXY: Эпоксидленген соя майы (ко-стабилизатор/пластификатор).
- Сурьма: Sb₂O₃ (алып салуу керек).
1. Сунушталган Формуланын Алкагы (100 phr PVC чайырына)
| Компонент | Функция | Жүктөө (phr) | Эскертүүлөр |
|---|---|---|---|
| PVC чайыр | Негизги полимер | 100 | салмактуу кайра иштетүү / касиеттери үчүн орто/жогорку молекулярдык салмак. |
| Негизги пластификатор | Жумшактык | 40–60 | А варианты (Чыгым/Аткаруу балансы): Жарым-жартылай фосфат эфири (мисалы, RDP/BDP, 10–20 phr) + DOTP/DINP (30–50 phr). В варианты (Төмөн температурадагы артыкчылык): DOTP/DINP (50–70 phr) + эффективдүү PN жалынга каршы (мисалы, ADP, 10–15 phr). Максаты: баштапкы жумшактыкка дал келүү. |
| Негизги отко каршы | Жалынга чыдамдуу, түтүн басуу | 30–50 | Бети-тазаланган MDH же MDH/ATH аралашмасы (мисалы, 70/30). Жогорку тазалык, майда бөлүкчөлөрдүн өлчөмү, бети-тазаланган. Максаттуу отко чыдамдуулук үчүн жүктөөнү тууралаңыз. |
| PN Synergist | Жогорку натыйжалуу жалынга чыдамкайлык, чаарды көтөрүү | 10–20 | 1-тандоо: Жогорку температурадагы APP (II фаза). 2-тандоо: ADP (жогорку эффективдүүлүк, аз жүктөө, кымбатыраак). Тандоо 3: Фосфат эфиринин пластификаторлору (RDP/BDP) – эгерде буга чейин пластификаторлор катары колдонулса, тууралаңыз. |
| Synergist/Smoke Basic | Өрткө чыдамдуулук, түтүндү азайтуу | 5–15 | Сунушталган айкалыштыруу: Цинк борат (5–10 фр) + цинк станнаты (3–8 фр). Кошумча: MoO₃ (2–5 phr). |
| Ca/Zn стабилизатору (HICOAT-410) | Термикалык туруктуулук | 2,0–4,0 | Критикалык! Sb₂O₃ формулаларына караганда бир аз көбүрөөк жүктөө талап кылынышы мүмкүн. |
| Эпоксидленген соя майы (EPOXY) | Ко-стабилизатор, пластификатор | 3,0–8,0 | Туруктуулук жана төмөнкү температурада иштөө үчүн сактаңыз. |
| Майлоочу майлар | иштетүүгө жардам, көк чыгаруу | 1,0–2,5 | ST (стеарин кислотасы): 0,5-1,5 phr. BZ-500: 0,5–1,0 phr (функцияга жараша тууралоо). Жогорку толтургуч жүктөө үчүн оптималдаштыруу. |
| Кайра иштетүүчү жардам (мисалы, ACR) | Эритүү күчү, агымы | 0,5–2,0 | Жогорку толтуруучу формулалар үчүн зарыл. Беттин жасалгасын жана өндүрүмдүүлүгүн жакшыртат. |
| Башка кошумчалар | Керек болсо | – | Боекторлор, УК-стабилизаторлор, биоциддер ж.б. |
2. Үлгү түзүү (оптимизацияны талап кылат)
| Компонент | Type | Жүктөө (phr) |
|---|---|---|
| PVC чайыр | K-мааниси ~65–70 | 100,0 |
| Негизги пластификатор | DOTP/DINP | 45,0 |
| Фосфат Эстер Пластификатор | RDP | 15.0 |
| Surface-тазаланган MDH | – | 40,0 |
| Жогорку Температурадагы APP | II фаза | 12.0 |
| Цинк борат | ZB | 8.0 |
| Zinc Stannate | ZS | 5.0 |
| Ca/Zn стабилизатору | HICOAT-410 | 3.5 |
| Эпоксидленген соя майы | ЭПОКСИ | 5.0 |
| Стеарин кислотасы | ST | 1.0 |
| BZ-500 | Майлоочу май | 1.0 |
| ACR иштетүүчү жардам | – | 1.5 |
| Боектор жана башкалар. | – | Керек болсо |
Критикалык ишке ашыруу кадамдары
- чийки заттын чоо-жайын ырастоо:
- химиялык идентификациясын тактоо
BZ-500жанаST(жеткизүүчүнүн маалымат баракчаларын караңыз). - так жүктөөлөрдү текшерүү
DOP,ЭПОКСИ, жанаHICOAT-410. - Кардардын талаптарын аныктаңыз: Максаттуу жалынга чыдамкайлык (мисалы, UL94 жоондугу), жумшактык (катуулугу), колдонуу (унаа, эмерек, сумкалар?), өзгөчө муктаждыктар (суукка туруштук берүү, UV туруктуулугу, абразияга туруктуулугу?), Чыгымдардын чеги.
- химиялык идентификациясын тактоо
- Өрткө каршы атайын класстарды тандаңыз:
- Жеткирүүчүлөрдөн ПВХ булгаарыга ылайыкталган галогенсиз жалынга каршы үлгүлөрдү сураңыз.
- Жакшыраак дисперсия үчүн үстү менен иштетилген ATH/MDHге артыкчылык бериңиз.
- APP үчүн жогорку температурага туруктуу класстарды колдонуңуз.
- Фосфат эфирлери үчүн төмөнкү миграция үчүн TCPPге караганда RDP/BDPди тандаңыз.
- Лабораториялык масштабдагы тестирлөө жана оптималдаштыруу:
- Ар кандай жүктөөлөр менен чакан партияларды даярдаңыз (мисалы, MDH/APP/ZB/ZS катыштарын тууралаңыз).
- Аралаштыруу: Бир калыпта дисперсия үчүн жогорку ылдамдыктагы аралаштыргычтарды (мисалы, Henschel) колдонуңуз. Алгач суюктуктарды (пластификаторлор, стабилизаторлор), андан кийин порошокту кошуңуз.
- Кайра иштетүү сыноолору: Өндүрүш жабдууларын сыноо (мисалы, Банбери аралаштыргыч + каландрлөө). Пластификация убактысын, эритме илешкектүүлүгүн, моментин, беттин сапатын көзөмөлдөңүз.
- Иштин натыйжалуулугун текшерүү:
- Жалынга туруктуулугу: UL94, LOI.
- Механикалык касиеттери: Катуулугу (Shore A), чыңалууга, узундукка.
- Жумшактык/кол сезүү: Субъективдүү + катуулук сыноолору.
- Төмөн температурадагы ийкемдүүлүк: Муздак ийилген сыноо.
- Жылуулук туруктуулугу: Конго кызыл сыноо.
- Көрүнүш: Түсү, жалтыратуу, рельеф.
- (Милдеттүү эмес) Түтүндүн тыгыздыгы: NBS түтүн камерасы.
- Көйгөйлөрдү аныктоо жана баланстоо:
| Маселе | Чечим |
|---|---|
| Отко чыдамдуулук жетишсиз | MDH/ATH же APP жогорулатуу; ADP кошуу; оптималдаштыруу ZB/ZS; таралышын камсыз кылуу. |
| Начар механикалык касиеттери (мисалы, аз узартуу) | MDH/ATH кыскартуу; PN синергисти жогорулатуу; бети менен иштетилген толтургучтарды колдонуу; пластификаторлорду тууралоо. |
| Кайра иштетүү кыйынчылыктар (жогорку илешкектүүлүк, начар бети) | Майлоочу материалдарды оптималдаштыруу; ACR жогорулатуу; аралаштырып текшерүү; темптерди/ ылдамдыктарды тууралоо. |
| Жогорку нарк | Жүктөөлөрдү оптималдаштыруу; үнөмдүү ATH/MDH аралашмасын колдонуу; альтернативаларды баалоо. |
- Пилоттук жана өндүрүш: Лабораториялык оптималдаштыруудан кийин туруктуулукту, ырааттуулукту жана бааны текшерүү үчүн пилоттук сыноолорду өткөрүңүз. Текшерүүдөн кийин гана масштабын көбөйтүү.
Корутунду
Сурьманын негизиндеги галогенсиз отко чыдамдуу ПВХ булгаарыга өтүү мүмкүн, бирок системалуу иштеп чыгууну талап кылат. Негизги ыкма металл гидроксиддерин (жакшыраак жер үстүндөгү MDH), фосфор-азот синергетиктерин (APP же ADP) жана көп функциялуу түтүн басуучу заттарды (цинк борат, цинк станнаты) бириктирет. Ошол эле учурда пластификаторлорду, стабилизаторлорду, майлоочу материалдарды жана кайра иштетүүчү каражаттарды оптималдаштыруу маанилүү.
Ийгиликтин ачкычтары:
- Так максаттарды жана чектөөлөрдү (жалынга чыдамдуулук, касиеттери, наркы) аныктаңыз.
- Далилденген галогенсиз жалындан сактагычтарды тандаңыз (беттик иштетилген толтургучтар, жогорку температурадагы APP).
- Катуу лабораториялык тестирлөө (жалынга туруктуулугу, касиеттери, кайра иштетүү) жүргүзүү.
- Бир калыпта аралаштыруу жана процесстин шайкештигин камсыз кылуу.
More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com
Посттун убактысы: 12-август-2025
