DMF эриткичти колдонуу менен TPU каптоо системасы үчүн галогенсиз жалынга каршы формула
Эриткич катары Dimethyl Formamide (DMF) колдонгон TPU каптоо системалары үчүн алюминий гипофосфитин (AHP) жана цинк бораттын (ZB) жалындан сактагыч катары колдонуу системалуу баа берүүнү талап кылат. Төмөндө деталдуу талдоо жана ишке ашыруу планы келтирилген:
I. Алюминий гипофосфитинин техникалык-экономикалык анализи (AHP)
1. Өрткө каршы механизми жана артыкчылыктары
- Механизми:
- Жогорку температурада фосфордук жана метафосфор кислоталарын пайда кылуу үчүн ажырайт, бул ТПУда көмүрдүн пайда болушуна көмөктөшөт (конденсацияланган фазалык отко чыдамдуу).
- Күйүү чынжыр реакцияларын үзүү үчүн PO· радикалдарын бөлүп чыгарат (газ фазасынын отко чыдамдуулугу).
- Артыкчылыктары:
- Галогенсиз, түтүн аз, уулуулугу аз, RoHS/REACH менен шайкеш келет.
- Жакшы термикалык туруктуулук (ажыралуу температурасы ≈300°C), TPU кургатуу процесстери үчүн ылайыктуу (адатта <150°C).
2. Колдонуудагы кыйынчылыктар жана чечимдер
| Чакыруу | Чечим |
| DMFде начар дисперсия | Үстүндө өзгөртүлгөн AHP колдонуңуз (мисалы, силанды бириктирүүчү агент KH-550). Алдын ала дисперсия процесси: DMF жана дисперсант (мисалы, BYK-110) менен бөлүкчөлөрдүн өлчөмү <5мкм чейин шар тегирмен AHP. |
| Жогорку жүктөө талабы (20-30%) | ZB же меламин цианурат (MCA) менен синергетикалык айкалышы жалпы жүктөөнү 15-20% га чейин кыскартуу. |
| Каптоо тунуктугу төмөндөтүлгөн | Нано-өлчөмдүү AHP (бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү <1μm) колдонуңуз же тунук жалындан сактагычтар (мисалы, органикалык фосфаттар) менен аралаштырыңыз. |
3. Сунушталган Формула жана Процесс
- Формуляциянын мисалы:
- TPU/DMF базасы: 100 phr
- Беттик модификацияланган AHP: 20 phr
- Цинк борат (ZB): 5 phr (түтүндү басуу синергиясы)
- Дисперсант (BYK-110): 1,5 phr
- Процесстин негизги пункттары:
- AHPди дисперсант жана жарым-жартылай DMF менен жогорку жылытууда (≥3000 айн/мин, 30 мин) алдын ала аралаштырыңыз, андан кийин TPU шламы менен аралаштырыңыз.
- Пост-каптоо кургатуу: 120-150 ° C, толук DMF буулануусун камсыз кылуу үчүн 10% га убакыт узартуу.
II. Цинк-бораттын техникалык-экономикалык анализи (ZB)
1. Өрткө каршы механизми жана артыкчылыктары
- Механизми:
- Жогорку температурада B₂O₃ айнек катмарын пайда кылып, кычкылтекти жана жылуулукту (конденсацияланган фазадагы отко чыдамдуу) бөгөттөйт.
- Байланышкан сууну (~13%) бөлүп чыгарат, күйүүчү газдарды суюлтат жана системаны муздатат.
- Артыкчылыктары:
- AHP же алюминий тригидроксиди (ATH) менен күчтүү синергетикалык таасир.
- Мыкты түтүн басуу, аз түтүн колдонуу үчүн идеалдуу.
2. Колдонуудагы кыйынчылыктар жана чечимдер
| Чакыруу | Чечим |
| Начар дисперсия туруктуулугу | Нано өлчөмдөгү ZB (<500нм) жана нымдоочу агенттерди (мисалы, TegoDispers 750W) колдонуңуз. |
| Төмөн жалынга каршы натыйжалуулугу (жогорку жүктөө керек) | Негизги оттон сактагычтар (мисалы, AHP же органикалык фосфор) менен синергист (5-10%) катары колдонуңуз. |
| Каптоо ийкемдүүлүгү азаят | Пластификаторлор менен компенсациялоо (мисалы, DOP же полиэстер полиолдор). |
3. Сунушталган Формула жана Процесс
- Формуляциянын мисалы:
- TPU/DMF базасы: 100 phr
- Нано-өлчөмдүү ZB: 8 phr
- AHP: 15 phr
- Нылоочу агент (Tego 750W): 1 phr
- Процесстин негизги пункттары:
- TPU шламы менен аралаштыруунун алдында мончок фрезерлөө (бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү ≤2μm) аркылуу DMF менен алдын ала дисперстүү ZB.
- Кургатуу убактысын узартыңыз (мисалы, 30 мин).
III. AHP + ZB системасын синергетикалык баалоо
1. Synergistic Flame Retardant Effects
- Газ-фаза жана конденсацияланган фаза синергия:
- AHP күйгүзүү үчүн фосфор менен камсыз кылат, ал эми ZB көмүр катмарын турукташтырат жана андан кийинки жарыкты басат.
- Комбинацияланган LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1,6 мм) жетүүгө болот.
- Түтүндү басуу:
- ZB түтүн чыгарууну >50% азайтат (Конус калориметри тести).
2. Иштин натыйжалуулугун теңдөө боюнча сунуштар
- Механикалык мүлктү компенсациялоо:
- Ийкемдүүлүктү (узартуу >300%) сактоо үчүн 2-3% TPU пластификаторун (мисалы, поликапролактон полиол) кошуңуз.
- Тартуу күчүн жоготууну азайтуу үчүн өтө майда порошокторду (AHP/ZB <2μm) колдонуңуз.
- Процесстин туруктуулугун көзөмөлдөө:
- Бир калыпта жабуу үчүн 2000-4000 cP (Brookfield RV, шпиндель 4, 20 айн/мин) лайнын илешкектүүлүгүн сактаңыз.
IV. Эриткичтин негизиндеги суюк жалындан сактагычтар менен салыштыруу
| Параметр | AHP + ZB системасы | Суюк фосфор-азот FR (мисалы, Levagard 4090N) |
| Жүктөө | 20-30% | 15-25% |
| Дисперсиялык кыйынчылык | Алдын ала дарылоону талап кылат (жогорку жылышуу/беттик өзгөртүү) | Түз эрүү, дисперсия талап кылынбайт |
| Наркы | Төмөн (~$3-5/кг) | Жогорку (~$10-15/кг) |
| Курчап турган чөйрөгө тийгизген таасири | Галогенсиз, аз уулуу | Галогендер камтышы мүмкүн (өнүмгө көз каранды) |
| Каптоо ачыктыгы | Жарым тунук жана тунук эмес | Абдан ачык |
V. Сунушталган ишке ашыруу кадамдары
- Лабораториялык масштабдагы тестирлөө:
- AHP/ZB өзүнчө жана айкалыштырып баалаңыз (градиент жүктөө: 10%, 15%, 20%).
- Дисперсиянын туруктуулугун баалаңыз (24 сааттан кийин чөкмө жок), илешкектүүлүктүн өзгөрүшү жана каптоо бирдейлиги.
- Пилоттук масштабда текшерүү:
- Кургатуу шарттарын оптималдаштыруу (убакыт/температура) жана отко чыдамдуулугун (UL94, LOI) жана механикалык касиеттерин сынаңыз.
- Чыгымдарды салыштырыңыз: Эгерде AHP+ZB суюк ФРге караганда >30%га чыгымдарды азайтса, бул экономикалык жактан пайдалуу.
- Даярдоо масштабын жогорулатуу:
- Жөнөкөйлөштүрүлгөн өндүрүш үчүн алдын ала дисперстүү AHP/ZB мастер-бетчелерин (DMF негизинде) иштеп чыгуу үчүн жеткирүүчүлөр менен кызматташуу.
VI. Корутунду
Башкарылуучу дисперсиялык процесстер менен AHP жана ZB TPU/DMF каптоолору үчүн эффективдүү жалынга каршы каражаттар катары кызмат кыла алат:
- Беттик модификация + жогорку кесүү дисперсиясыбөлүкчөлөрдүн агломерациясын алдын алуу үчүн колдонулат.
- AHP (негизги) + ZB (синергист)натыйжалуулугун жана наркын тең салмактайт.
- үчүнжогорку ачыктык/ийкемдүүлүкталаптар, суюк фосфор-азот FRs (мисалы, Levagard 4090N) артыкчылыктуу бойдон калууда.
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Посттун убактысы: 22-май-2025
