DMF ద్రావకాన్ని ఉపయోగించి TPU పూత వ్యవస్థ కోసం హాలోజన్-రహిత జ్వాల నిరోధక సూత్రీకరణ
డైమిథైల్ ఫార్మామైడ్ (DMF) ను ద్రావణిగా ఉపయోగించే TPU పూత వ్యవస్థల కోసం, అల్యూమినియం హైపోఫాస్ఫైట్ (AHP) మరియు జింక్ బోరేట్ (ZB) లను జ్వాల నిరోధకాలుగా ఉపయోగించడానికి క్రమబద్ధమైన మూల్యాంకనం అవసరం. క్రింద వివరణాత్మక విశ్లేషణ మరియు అమలు ప్రణాళిక ఉంది:
I. అల్యూమినియం హైపోఫాస్ఫైట్ (AHP) యొక్క సాధ్యాసాధ్య విశ్లేషణ
1. జ్వాల నిరోధక యంత్రాంగం మరియు ప్రయోజనాలు
- యంత్రాంగం:
- అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కుళ్ళిపోయి ఫాస్పోరిక్ మరియు మెటాఫాస్ఫోరిక్ ఆమ్లాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, TPU (కండెన్స్డ్-ఫేజ్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెన్సీ)లో చార్ ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది.
- దహన గొలుసు ప్రతిచర్యలను (గ్యాస్-ఫేజ్ జ్వాల రిటార్డెన్సీ) అంతరాయం కలిగించడానికి PO· రాడికల్లను విడుదల చేస్తుంది.
- ప్రయోజనాలు:
- హాలోజన్ రహితం, తక్కువ పొగ, తక్కువ విషపూరితం, RoHS/REACH కి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
- మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం (కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత ≈300°C), TPU ఎండబెట్టడం ప్రక్రియలకు అనుకూలం (సాధారణంగా <150°C).
2. అప్లికేషన్ సవాళ్లు మరియు పరిష్కారాలు
| సవాలు | పరిష్కారం |
| DMF లో పేలవమైన వ్యాప్తి | ఉపరితల-మార్పు చేసిన AHP (ఉదా. సిలేన్ కప్లింగ్ ఏజెంట్ KH-550) ఉపయోగించండి. ప్రీ-డిస్పర్షన్ ప్రక్రియ: DMF మరియు డిస్పర్సెంట్తో బాల్-మిల్ AHP (ఉదా. BYK-110) కణ పరిమాణానికి <5μm. |
| అధిక లోడింగ్ అవసరం (20-30%) | మొత్తం లోడింగ్ను 15-20%కి తగ్గించడానికి ZB లేదా మెలమైన్ సైనరేట్ (MCA)తో సినర్జిస్టిక్ కలయిక. |
| తగ్గిన పూత పారదర్శకత | నానో-సైజు AHP (కణ పరిమాణం <1μm) ఉపయోగించండి లేదా పారదర్శక జ్వాల నిరోధకాలతో (ఉదా. సేంద్రీయ ఫాస్ఫేట్లు) కలపండి. |
3. సిఫార్సు చేయబడిన సూత్రీకరణ మరియు ప్రక్రియ
- ఉదాహరణ సూత్రీకరణ:
- TPU/DMF బేస్: 100 phr
- ఉపరితల-మార్పు చేసిన AHP: 20 phr
- జింక్ బోరేట్ (ZB): 5 phr (పొగ అణిచివేత సినర్జీ)
- డిస్పర్సెంట్ (BYK-110): 1.5 phr
- ప్రక్రియ కీలక అంశాలు:
- అధిక షీర్ (≥3000 rpm, 30 నిమిషాలు) కింద డిస్పర్సెంట్ మరియు పాక్షిక DMF తో AHP ని ప్రీ-మిక్స్ చేయండి, తరువాత TPU స్లర్రీతో బ్లెండ్ చేయండి.
- పూత పూసిన తర్వాత ఎండబెట్టడం: 120-150°C, పూర్తి DMF బాష్పీభవనాన్ని నిర్ధారించడానికి సమయాన్ని 10% పొడిగించండి.
II. జింక్ బోరేట్ (ZB) యొక్క సాధ్యాసాధ్యాల విశ్లేషణ
1. జ్వాల నిరోధక యంత్రాంగం మరియు ప్రయోజనాలు
- యంత్రాంగం:
- అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద B₂O₃ గాజు పొరను ఏర్పరుస్తుంది, ఆక్సిజన్ మరియు వేడిని అడ్డుకుంటుంది (కండెన్స్డ్-ఫేజ్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెన్సీ).
- బంధిత నీటిని (~13%) విడుదల చేస్తుంది, మండే వాయువులను పలుచన చేస్తుంది మరియు వ్యవస్థను చల్లబరుస్తుంది.
- ప్రయోజనాలు:
- AHP లేదా అల్యూమినియం ట్రైహైడ్రాక్సైడ్ (ATH) తో బలమైన సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం.
- అద్భుతమైన పొగ అణిచివేత, తక్కువ-పొగ అనువర్తనాలకు అనువైనది.
2. అప్లికేషన్ సవాళ్లు మరియు పరిష్కారాలు
| సవాలు | పరిష్కారం |
| పేలవమైన వ్యాప్తి స్థిరత్వం | నానో-సైజు ZB (<500nm) మరియు చెమ్మగిల్లించే ఏజెంట్లను (ఉదా., TegoDispers 750W) ఉపయోగించండి. |
| తక్కువ జ్వాల నిరోధక సామర్థ్యం (అధిక లోడింగ్ అవసరం) | ప్రాథమిక జ్వాల నిరోధకాలతో (ఉదా. AHP లేదా సేంద్రీయ భాస్వరం) సినర్జిస్ట్గా (5-10%) ఉపయోగించండి. |
| తగ్గిన పూత వశ్యత | ప్లాస్టిసైజర్లతో (ఉదా. DOP లేదా పాలిస్టర్ పాలియోల్స్) భర్తీ చేయండి. |
3. సిఫార్సు చేయబడిన సూత్రీకరణ మరియు ప్రక్రియ
- ఉదాహరణ సూత్రీకరణ:
- TPU/DMF బేస్: 100 phr
- నానో-సైజు ZB: 8 గంటలు
- AHP: 15 గంటలు
- వెట్టింగ్ ఏజెంట్ (టెగో 750W): 1 phr
- ప్రక్రియ కీలక అంశాలు:
- TPU స్లర్రీతో కలపడానికి ముందు బీడ్ మిల్లింగ్ (కణ పరిమాణం ≤2μm) ద్వారా DMFలో ZBని ముందుగా చెదరగొట్టండి.
- జ్వాల నిరోధకతను ప్రభావితం చేసే అవశేష తేమను నివారించడానికి ఎండబెట్టే సమయాన్ని (ఉదా. 30 నిమిషాలు) పొడిగించండి.
III. AHP + ZB వ్యవస్థ యొక్క సినర్జిస్టిక్ మూల్యాంకనం
1. సినర్జిస్టిక్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ ఎఫెక్ట్స్
- వాయు-దశ & ఘనీభవించిన-దశ సినర్జీ:
- AHP చార్రింగ్ కోసం భాస్వరాన్ని అందిస్తుంది, అయితే ZB చార్ పొరను స్థిరీకరిస్తుంది మరియు ఆఫ్టర్గ్లోను అణిచివేస్తుంది.
- కంబైన్డ్ LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) సాధించవచ్చు.
- పొగ అణచివేత:
- ZB పొగ ఉద్గారాలను 50% కంటే ఎక్కువ తగ్గిస్తుంది (కోన్ కెలోరిమీటర్ పరీక్ష).
2. పనితీరు సమతుల్యత సిఫార్సులు
- యాంత్రిక ఆస్తి పరిహారం:
- వశ్యతను (పొడుగు >300%) నిర్వహించడానికి 2-3% TPU ప్లాస్టిసైజర్ (ఉదా., పాలీకాప్రోలాక్టోన్ పాలియోల్) జోడించండి.
- తన్యత బల నష్టాన్ని తగ్గించడానికి అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్లను (AHP/ZB <2μm) ఉపయోగించండి.
- ప్రక్రియ స్థిరత్వ నియంత్రణ:
- ఏకరీతి పూత కోసం స్లర్రీ స్నిగ్ధతను 2000-4000 cP (బ్రూక్ఫీల్డ్ RV, స్పిండిల్ 4, 20 rpm) వద్ద నిర్వహించండి.
IV. ద్రావణి-ఆధారిత ద్రవ జ్వాల నిరోధకాలతో పోలిక
| పరామితి | AHP + ZB వ్యవస్థ | లిక్విడ్ ఫాస్పరస్-నైట్రోజన్ FR (ఉదా, లెవాగార్డ్ 4090N) |
| లోడ్ అవుతోంది | 20-30% | 15-25% |
| వ్యాప్తి కష్టం | ముందస్తు చికిత్స అవసరం (అధిక కోత/ఉపరితల మార్పు) | ప్రత్యక్ష రద్దు, వ్యాప్తి అవసరం లేదు |
| ఖర్చు | తక్కువ (~$3-5/kg) | ఎక్కువ (~$10-15/kg) |
| పర్యావరణ ప్రభావం | హాలోజన్ లేని, తక్కువ విషపూరితం | హాలోజెన్లు (ఉత్పత్తిపై ఆధారపడి) ఉండవచ్చు |
| పూత పారదర్శకత | పాక్షికంగా అపారదర్శకంగా నుండి అపారదర్శకంగా | అత్యంత పారదర్శకంగా |
V. సిఫార్సు చేయబడిన అమలు దశలు
- ల్యాబ్-స్కేల్ టెస్టింగ్:
- AHP/ZB ని విడివిడిగా మరియు కలిపి అంచనా వేయండి (ప్రవణత లోడింగ్: 10%, 15%, 20%).
- వ్యాప్తి స్థిరత్వం (24 గంటల తర్వాత అవక్షేపణ ఉండదు), స్నిగ్ధత మార్పులు మరియు పూత ఏకరూపతను అంచనా వేయండి.
- పైలట్-స్కేల్ ధ్రువీకరణ:
- ఎండబెట్టడం పరిస్థితులు (సమయం/ఉష్ణోగ్రత) మరియు పరీక్ష జ్వాల నిరోధకం (UL94, LOI) మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను ఆప్టిమైజ్ చేయండి.
- ఖర్చులను పోల్చండి: AHP+ZB లిక్విడ్ FRలతో పోలిస్తే ఖర్చులను >30% తగ్గిస్తే, అది ఆర్థికంగా లాభదాయకం.
- స్కేల్-అప్ తయారీ:
- సరళీకృత ఉత్పత్తి కోసం ప్రీ-డిస్పర్స్డ్ AHP/ZB మాస్టర్బ్యాచ్లను (DMF-ఆధారిత) అభివృద్ధి చేయడానికి సరఫరాదారులతో సహకరించండి.
VI. ముగింపు
నియంత్రిత వ్యాప్తి ప్రక్రియలతో, AHP మరియు ZB TPU/DMF పూతలకు ప్రభావవంతమైన జ్వాల నిరోధకాలుగా పనిచేస్తాయి, వీటిని అందించినట్లయితే:
- ఉపరితల మార్పు + అధిక-కోత వ్యాప్తికణ సముదాయాన్ని నిరోధించడానికి వర్తించబడుతుంది.
- AHP (ప్రాథమిక) + ZB (సినర్జిస్ట్)సామర్థ్యం మరియు ఖర్చును సమతుల్యం చేస్తుంది.
- కోసంఅధిక పారదర్శకత/వశ్యతఅవసరాలను తీర్చడంలో, ద్రవ భాస్వరం-నత్రజని FRలు (ఉదా. లెవాగార్డ్ 4090N) ప్రాధాన్యతనిస్తాయి.
సిచువాన్ టైఫెంగ్ న్యూ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ కో., లిమిటెడ్.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
పోస్ట్ సమయం: మే-22-2025
