Formulazzjoni Ritardant tal-Fjammi Mingħajr Aloġenu għal Sistema ta' Kisi TPU bl-Użu ta' Solvent DMF

Formulazzjoni Ritardant tal-Fjammi Mingħajr Aloġenu għal Sistema ta' Kisi TPU bl-Użu ta' Solvent DMF

Għal sistemi ta' kisi TPU li jużaw Dimethyl Formamide (DMF) bħala s-solvent, l-użu ta' aluminum hypophosphite (AHP) u zinc borate (ZB) bħala ritardanti tal-fjammi jeħtieġ evalwazzjoni sistematika. Hawn taħt hawn analiżi dettaljata u pjan ta' implimentazzjoni:

I. Analiżi tal-Fattibilità tal-Ipofosfita tal-Aluminju (AHP)

1. Mekkaniżmu u Vantaġġi Ritardanti tal-Fjammi

• Mekkaniżmu:
• Jiddekomponi f'temperaturi għoljin biex jiġġenera aċidi fosforiċi u metafosforiċi, u jippromwovi l-formazzjoni tal-karbonju fit-TPU (ritardanza tal-fjammi f'fażi kkondensata).
• Jirrilaxxa radikali PO· biex jinterrompi r-reazzjonijiet tal-katina tal-kombustjoni (ritardanza tal-fjammi fil-fażi tal-gass).
• Vantaġġi:
• Mingħajr aloġenu, b'livell baxx ta' duħħan, tossiċità baxxa, konformi mar-RoHS/REACH.
• Stabbiltà termali tajba (temperatura ta' dekompożizzjoni ≈300°C), adattata għal proċessi ta' tnixxif tat-TPU (tipikament <150°C).

2. Sfidi u Soluzzjonijiet tal-Applikazzjoni

3. Formulazzjoni u Proċess Rakkomandati

• Formulazzjoni ta' Eżempju:
• Bażi TPU/DMF: 100 phr
• AHP modifikat fil-wiċċ: 20 phr
• Borat taż-żingu (ZB): 5 phr (sinerġija għas-soppressjoni tad-duħħan)
• Dispersant (BYK-110): 1.5 phr
• Punti Ewlenin tal-Proċess:
• Ħallat minn qabel l-AHP mad-dispersant u d-DMF parzjali taħt shear għoli (≥3000 rpm, 30 min), imbagħad ħallat mat-taħlita tat-TPU.
• Tnixxif wara l-kisi: 120-150°C, estendi l-ħin b'10% biex tiżgura evaporazzjoni sħiħa tad-DMF.

II. Analiżi tal-Fattibilità tal-Borat taż-Żingu (ZB)

1. Mekkaniżmu u Vantaġġi Ritardanti tal-Fjammi

• Mekkaniżmu:
• Jifforma saff tal-ħġieġ B₂O₃ f'temperaturi għoljin, u jimblokka l-ossiġnu u s-sħana (ritardanza tal-fjammi f'fażi kkondensata).
• Jirrilaxxa ilma marbut (~13%), jiddilwixxi gassijiet fjammabbli u jkessaħ is-sistema.
• Vantaġġi:
• Effett sinerġistiku qawwi ma' AHP jew triidrossidu tal-aluminju (ATH).
• Soppressjoni eċċellenti tad-duħħan, ideali għal applikazzjonijiet b'livell baxx ta' duħħan.

2. Sfidi u Soluzzjonijiet tal-Applikazzjoni

3. Formulazzjoni u Proċess Rakkomandati

• Formulazzjoni ta' Eżempju:
• Bażi TPU/DMF: 100 phr
• ZB ta' daqs nano: 8 phr
• AHP: 15-il phr
• Aġent tat-tixrib (Tego 750W): 1 phr
• Punti Ewlenin tal-Proċess:
• Ifrex minn qabel ZB fid-DMF permezz tat-tħin tal-biżgħat (daqs tal-partiċelli ≤2μm) qabel ma tħallat mat-taħlita tat-TPU.
• Estendi l-ħin tat-tnixxif (eż., 30 minuta) biex tevita li l-umdità residwa taffettwa r-ritardanza tal-fjammi.

III. Evalwazzjoni Sinerġistika tas-Sistema AHP + ZB

1. Effetti Sinerġistiċi Ritardanti tal-Fjammi

• Sinerġija tal-Fażi tal-Gass u tal-Fażi Kondensata:
• L-AHP jipprovdi fosfru għall-karbonju, filwaqt li ż-ZB jistabbilizza s-saff tal-karbonju u jrażżan il-qawwa ta' wara.
• LOI Magħqud: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) li jista' jintlaħaq.
• Soppressjoni tad-Duħħan:
• ZB inaqqas l-emissjoni tad-duħħan b'>50% (test tal-Konu Kalorimetru).

2. Rakkomandazzjonijiet dwar il-Bilanċjar tal-Prestazzjoni

• Kumpens tal-Proprjetà Mekkanika:
• Żid 2-3% plastifikanti TPU (eż., polycaprolactone polyol) biex iżżomm il-flessibbiltà (titwil >300%).
• Uża trabijiet ultrafini (AHP/ZB <2μm) biex timminimizza t-telf tas-saħħa tat-tensjoni.
• Kontroll tal-Istabbiltà tal-Proċess:
• Żomm il-viskożità tat-taħlita f'2000-4000 cP (Brookfield RV, spindle 4, 20 rpm) għal kisi uniformi.

IV. Paragun ma' Ritardanti tal-Fjamma Likwidi bbażati fuq Solvent

V. Passi Rakkomandati għall-Implimentazzjoni

1. Ittestjar fuq Skala ta' Laboratorju:

• Evalwa l-AHP/ZB individwalment u f'kombinazzjoni (tagħbija tal-gradjent: 10%, 15%, 20%).
• Ivvaluta l-istabbiltà tad-dispersjoni (l-ebda sedimentazzjoni wara 24 siegħa), il-bidliet fil-viskożità, u l-uniformità tal-kisi.

1. Validazzjoni fuq Skala Pilota:

• Ottimizza l-kundizzjonijiet tat-tnixxif (ħin/temperatura) u ittestja r-ritardanza tal-fjammi (UL94, LOI) u l-proprjetajiet mekkaniċi.
• Qabbel l-ispejjeż: Jekk l-AHP+ZB inaqqas l-ispejjeż b'>30% meta mqabbel mal-FRs likwidi, ikun ekonomikament vijabbli.

1. Tħejjija għall-Iskalar:

• Ikkollabora mal-fornituri biex tiżviluppa masterbatches AHP/ZB pre-dispersi (ibbażati fuq DMF) għal produzzjoni simplifikata.

VI. Konklużjoni

Bi proċessi ta' dispersjoni kkontrollata, l-AHP u ż-ZB jistgħu jservu bħala ritardanti tal-fjammi effettivi għall-kisi tat-TPU/DMF, sakemm:

1. Modifikazzjoni tal-wiċċ + dispersjoni ta' shear għolijiġi applikat biex jipprevjeni l-agglomerazzjoni tal-partiċelli.
2. AHP (primarju) + ZB (sinerġista)jibbilanċja l-effiċjenza u l-ispiża.
3. Għaltrasparenza/flessibilità għoljarekwiżiti, FRs likwidi tal-fosfru-nitroġenu (eż., Levagard 4090N) jibqgħu preferibbli.

Sichuan Taifeng Co., Ltd. (ISO & REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com