पीव्हीसी कोटिंग्जसाठी ज्वाला-प्रतिरोधक सूत्रीकरणाचे विश्लेषण आणि ऑप्टिमायझेशन

पीव्हीसी कोटिंग्जसाठी ज्वाला-प्रतिरोधक सूत्रीकरणाचे विश्लेषण आणि ऑप्टिमायझेशन

क्लायंट पीव्हीसी तंबू बनवतो आणि त्याला ज्वाला-प्रतिरोधक कोटिंग लावावे लागते. सध्याच्या सूत्रात ६० भाग पीव्हीसी रेझिन, ४० भाग टीओटीएम, ३० भाग अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (४०% फॉस्फरस सामग्रीसह), १० भाग एमसीए, ८ भाग झिंक बोरेट, डिस्पर्संट्ससह समाविष्ट आहेत. तथापि, ज्वाला-प्रतिरोधक कामगिरी खराब आहे आणि ज्वाला-प्रतिरोधकांचे डिस्पर्सिंग देखील अपुरे आहे. खाली कारणांचे विश्लेषण आणि सूत्रात प्रस्तावित समायोजन दिले आहे.

I. कमी ज्वाला मंदावण्याची मुख्य कारणे

१. कमकुवत सहक्रियात्मक प्रभावांसह असंतुलित ज्वालारोधक प्रणाली

• जास्त प्रमाणात अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (३० भाग):
  जरी अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट हे एक कार्यक्षम फॉस्फरस-आधारित ज्वालारोधक (४०% फॉस्फरस सामग्री) असले तरी, जास्त प्रमाणात (२५ भागांपेक्षा जास्त) जोडल्यास खालील परिणाम होऊ शकतात:
• प्रणालीच्या चिकटपणात तीव्र वाढ, ज्यामुळे फैलाव कठीण होतो आणि एकत्रित हॉटस्पॉट्स तयार होतात जे जळण्यास गती देतात ("वित परिणाम").
• जास्त प्रमाणात अजैविक फिलरमुळे सामग्रीची कडकपणा कमी झाला आणि फिल्म बनवण्याचे गुणधर्म बिघडले.
• उच्च एमसीए सामग्री (१० भाग):
  एमसीए (नायट्रोजन-आधारित) हे सामान्यतः सिनर्जिस्ट म्हणून वापरले जाते. जेव्हा डोस 5 भागांपेक्षा जास्त असतो तेव्हा ते पृष्ठभागावर स्थलांतरित होते, ज्यामुळे ज्वाला-प्रतिरोधक कार्यक्षमता संतृप्त होते आणि संभाव्यतः इतर ज्वाला-प्रतिरोधकांमध्ये हस्तक्षेप होतो.
• प्रमुख सहकाऱ्यांचा अभाव:
  झिंक बोरेटमध्ये धूर-दमन करणारे प्रभाव असतात, परंतु अँटीमनी-आधारित (उदा. अँटीमनी ट्रायऑक्साइड) किंवा मेटल ऑक्साईड (उदा. अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड) संयुगे नसल्यामुळे "फॉस्फरस-नायट्रोजन-अँटीमनी" सहक्रियात्मक प्रणाली तयार होण्यास प्रतिबंध होतो, ज्यामुळे अपुरी गॅस-फेज ज्वाला मंदता येते.

२. प्लास्टिसायझर निवड आणि ज्वाला रोधकता ध्येयांमध्ये जुळत नाही.

• TOTM (ट्रायोक्टाइल ट्रायमेलिटेट) मध्ये मर्यादित ज्वाला मंदता आहे:
  TOTM उष्णता प्रतिरोधकतेमध्ये उत्कृष्ट आहे परंतु फॉस्फेट एस्टरच्या तुलनेत ज्वालारोधकतेमध्ये खूपच कमी प्रभावी आहे (उदा., TOTP). तंबूच्या कोटिंग्जसारख्या उच्च ज्वालारोधक अनुप्रयोगांसाठी, TOTM पुरेसे चारिंग आणि ऑक्सिजन-अडथळा क्षमता प्रदान करू शकत नाही.
• अपुरा एकूण प्लास्टिसायझर (फक्त ४० भाग):
  पीव्हीसी रेझिनला संपूर्ण प्लास्टिसायझेशनसाठी साधारणपणे ६०-७५ भाग प्लास्टिसायझरची आवश्यकता असते. प्लास्टिसायझरचे प्रमाण कमी असल्याने वितळण्याची चिकटपणा जास्त होतो, ज्यामुळे ज्वालारोधक फैलाव समस्या आणखी वाढतात.

३. अप्रभावी फैलाव प्रणालीमुळे असमान ज्वालारोधक वितरण होते.

• सध्याचा डिस्पर्संट हा सामान्य उद्देशाचा प्रकार असू शकतो (उदा., स्टीरिक अॅसिड किंवा पीई मेण), जो उच्च-भार असलेल्या अजैविक ज्वालारोधकांसाठी (अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट + झिंक बोरेट एकूण ४८ भाग) कुचकामी आहे, ज्यामुळे:
• ज्वालारोधक कणांचे संचय, ज्यामुळे कोटिंगमध्ये स्थानिक कमकुवत ठिपके निर्माण होतात.
• प्रक्रियेदरम्यान वितळण्याचा प्रवाह कमी होतो, ज्यामुळे कातरणेची उष्णता निर्माण होते ज्यामुळे अकाली विघटन होते.

४. ज्वालारोधक आणि पीव्हीसी यांच्यातील खराब सुसंगतता

• अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट आणि झिंक बोरेट सारख्या अजैविक पदार्थांमध्ये पीव्हीसीच्या ध्रुवीयतेमध्ये लक्षणीय फरक असतो. पृष्ठभागावरील बदल न करता (उदा., सिलेन कपलिंग एजंट्स), फेज वेगळे होते, ज्यामुळे ज्वाला-प्रतिरोधक कार्यक्षमता कमी होते.

II. मुख्य डिझाइन दृष्टिकोन

१. प्रायमरी प्लास्टिसायझरला TOTP ने बदला.

• त्याच्या उत्कृष्ट अंतर्गत ज्वाला मंदता (फॉस्फरसचे प्रमाण ≈9%) आणि प्लास्टिसायझिंग प्रभावाचा फायदा घ्या.

२. ज्वालारोधक गुणोत्तर आणि समन्वय ऑप्टिमाइझ करा

• अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट हा मुख्य फॉस्फरस स्रोत म्हणून ठेवा परंतु त्याचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी करा जेणेकरून त्याचे फैलाव सुधारेल आणि "विक इफेक्ट" कमी होईल.
• झिंक बोरेटला एक प्रमुख सहक्रियाकारक म्हणून ठेवा (जळजळ आणि धूर दमन यांना प्रोत्साहन देणे).
• एमसीएला नायट्रोजन सिनर्जिस्ट म्हणून ठेवा परंतु स्थलांतर रोखण्यासाठी त्याचा डोस कमी करा.
• परिचय द्याअल्ट्राफाइन अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (ATH)बहु-कार्यात्मक घटक म्हणून:
• ज्वाला मंदता:ज्वलनशील वायूंचे एंडोथर्मिक विघटन (निर्जलीकरण), थंड होणे आणि सौम्य करणे.
• धूर प्रतिबंध:धूर निर्मिती लक्षणीयरीत्या कमी करते.
• भराव:खर्च कमी करते (इतर ज्वालारोधकांच्या तुलनेत).
• सुधारित फैलाव आणि प्रवाह (अल्ट्राफाइन ग्रेड):पारंपारिक ATH पेक्षा विखुरणे सोपे, चिकटपणा वाढ कमी करते.

३. पसरण्याच्या समस्यांसाठी मजबूत उपाय

• प्लास्टिसायझरचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या वाढवा:संपूर्ण पीव्हीसी प्लास्टिसायझेशन सुनिश्चित करा आणि सिस्टमची चिकटपणा कमी करा.
• उच्च-कार्यक्षमतेचे सुपर-डिस्पर्संट वापरा:विशेषतः जास्त भार असलेल्या, सहज एकत्रित होणाऱ्या अजैविक पावडरसाठी (अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट, ATH) डिझाइन केलेले.
• प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करा (प्री-मिक्सिंग महत्वाचे आहे):ज्वालारोधक पूर्णपणे ओले करणे आणि पसरवणे सुनिश्चित करा.

४. मूलभूत प्रक्रिया स्थिरता सुनिश्चित करा

• पुरेसे उष्णता स्थिरीकरण करणारे आणि योग्य स्नेहक घाला.

III. सुधारित ज्वाला-प्रतिरोधक पीव्हीसी सूत्र

IV. सूत्र नोट्स आणि महत्त्वाचे मुद्दे

१. TOTP हा मुख्य पाया आहे

• ६५-७५ भागखात्री देते:
• पूर्ण प्लास्टिसायझेशन: मऊ, सतत फिल्म तयार करण्यासाठी पीव्हीसीला पुरेसे प्लास्टिसायझर आवश्यक असते.
• स्निग्धता कमी करणे: उच्च-भार असलेल्या अजैविक ज्वालारोधकांचे फैलाव सुधारण्यासाठी महत्त्वाचे.
• अंतर्गत ज्वालारोधकता: TOTP स्वतः एक अत्यंत प्रभावी ज्वालारोधक प्लास्टिसायझर आहे.

२. ज्वालारोधक सिनर्जी

• पीएनबी-अल सिनर्जी:अ‍ॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (P) + MCA (N) बेस PN सिनर्जी प्रदान करते. झिंक बोरेट (B, Zn) चारिंग आणि धूर दमन वाढवते. अल्ट्राफाइन ATH (Al) मोठ्या प्रमाणात एंडोथर्मिक कूलिंग आणि धूर दमन प्रदान करते. TOTP फॉस्फरसचे देखील योगदान देते. यामुळे एक बहु-घटक सिनर्जीस्टिक प्रणाली तयार होते.
• ATH ची भूमिका:अल्ट्राफाइन एटीएचचे २५-३५ भाग ज्वालारोधकता आणि धूर दमन करण्यास प्रमुख योगदान देतात. त्याचे एंडोथर्मिक विघटन उष्णता शोषून घेते, तर सोडलेली पाण्याची वाफ ऑक्सिजन आणि ज्वलनशील वायूंना पातळ करते.अतिसूक्ष्म आणि पृष्ठभागावर प्रक्रिया केलेले ATH महत्वाचे आहे.चिकटपणाचा प्रभाव कमी करण्यासाठी आणि पीव्हीसी सुसंगतता सुधारण्यासाठी.
• कमी केलेले अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट:फॉस्फरसचे योगदान कायम ठेवून प्रणालीवरील भार कमी करण्यासाठी 30 वरून 15-20 भागांपर्यंत कमी केले.
• कमी केलेले एमसीए:स्थलांतर रोखण्यासाठी ते १० वरून ४-६ भागांपर्यंत कमी केले.

३. फैलाव उपाय - यशासाठी महत्त्वाचे

• सुपर-डिस्पर्संट (३-४ भाग):जास्त भार (एकूण ५०-७० भाग अजैविक फिलर!), विरघळण्यास कठीण प्रणाली (अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट + अल्ट्राफाइन ATH + झिंक बोरेट) हाताळण्यासाठी आवश्यक.सामान्य डिस्पर्संट (उदा. कॅल्शियम स्टीअरेट, पीई मेण) पुरेसे नाहीत!उच्च-कार्यक्षमतेच्या सुपर-डिस्पर्संटमध्ये गुंतवणूक करा आणि पुरेशा प्रमाणात वापरा.
• प्लास्टिसायझरचे प्रमाण (६५-७५ भाग):वरीलप्रमाणे, एकूण चिकटपणा कमी करते, ज्यामुळे फैलावसाठी चांगले वातावरण तयार होते.
• वंगण (१-२ भाग):अंतर्गत/बाह्य स्नेहकांचे मिश्रण मिश्रण आणि कोटिंग दरम्यान चांगला प्रवाह सुनिश्चित करते, चिकटण्यापासून प्रतिबंधित करते.

४. प्रक्रिया - कडक प्री-मिक्सिंग प्रोटोकॉल

• पायरी १ (कोरडे मिसळलेले अजैविक पावडर):
• हाय-स्पीड मिक्सरमध्ये अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट, अल्ट्राफाइन एटीएच, झिंक बोरेट, एमसीए आणि सर्व सुपर-डिस्पर्संट घाला.
• ८०-९०°C वर ८-१० मिनिटे मिसळा. ध्येय: प्रत्येक कणावर सुपर-डिस्पर्संट पूर्णपणे लेपित होईल याची खात्री करा, ज्यामुळे कणांचे कण तुटतील.वेळ आणि तापमान महत्त्वाचे आहेत!
• पायरी २ (स्लरी तयार करणे):
• पायरी १ पासून मिश्रणात बहुतेक TOTP (उदा. ७०-८०%), सर्व उष्णता स्थिरीकरण करणारे घटक आणि अंतर्गत स्नेहक घाला.
• एकसमान, प्रवाही ज्वाला-प्रतिरोधक स्लरी तयार करण्यासाठी ९०-१००°C वर ५-७ मिनिटे मिसळा. पावडर प्लास्टिसायझर्सने पूर्णपणे ओले झाल्याची खात्री करा.
• पायरी ३ (पीव्हीसी आणि उर्वरित घटक जोडा):
• पीव्हीसी रेझिन, उर्वरित टीओटीपी, बाह्य स्नेहक (आणि या टप्प्यावर जोडले असल्यास अँटीऑक्सिडंट्स/यूव्ही स्टेबिलायझर्स) घाला.
• १००-११०°C वर ७-१० मिनिटे "कोरडे बिंदू" पर्यंत (मुक्त वाहणारे, गुठळ्या नसलेले) होईपर्यंत मिसळा.पीव्हीसी खराब होण्यापासून रोखण्यासाठी जास्त मिसळणे टाळा.
• थंड करणे:मिश्रण गुठळ्या होण्यापासून रोखण्यासाठी ते <50°C पर्यंत काढून टाका आणि थंड करा.

५. त्यानंतरची प्रक्रिया

• कॅलेंडरिंग किंवा कोटिंगसाठी थंड केलेले कोरडे मिश्रण वापरा.
• स्टॅबिलायझर बिघाड किंवा ज्वालारोधकांचे अकाली विघटन टाळण्यासाठी (उदा. ATH) प्रक्रिया तापमान काटेकोरपणे नियंत्रित करा (शिफारस केलेले वितळण्याचे तापमान ≤१७०–१७५°C).

V. अपेक्षित परिणाम आणि खबरदारी

• ज्वाला मंदता:मूळ सूत्राच्या (TOTM + उच्च अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट/MCA) तुलनेत, हे सुधारित सूत्र (TOTP + ऑप्टिमाइझ केलेले P/N/B/Al गुणोत्तर) ज्वालारोधकतेत लक्षणीय सुधारणा करेल, विशेषतः उभ्या बर्न कामगिरी आणि धूर दमनमध्ये. तंबूंसाठी CPAI-84 सारखे लक्ष्य मानक. प्रमुख चाचण्या: ASTM D6413 (उभ्या बर्न).
• फैलाव:सुपर-डिस्पर्संट + हाय प्लास्टिसायझर + ऑप्टिमाइझ्ड प्री-मिक्सिंगमुळे डिस्पर्शनमध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होईल, एकत्रितता कमी होईल आणि कोटिंगची एकरूपता सुधारेल.
• प्रक्रियाक्षमता:पुरेशा प्रमाणात TOTP आणि स्नेहकांनी सुरळीत प्रक्रिया सुनिश्चित करावी, परंतु प्रत्यक्ष उत्पादनादरम्यान चिकटपणा आणि चिकटपणाचे निरीक्षण करावे.
• खर्च:TOTP आणि सुपर-डिस्पर्संट महाग आहेत, परंतु कमी केलेले अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट आणि MCA काही खर्चाची भरपाई करतात. ATH तुलनेने कमी किमतीचा आहे.

गंभीर आठवणी:

• प्रथम लहान प्रमाणात चाचण्या!प्रयोगशाळेत चाचणी करा आणि प्रत्यक्ष साहित्य (विशेषतः ATH आणि सुपर-डिस्पर्संट कामगिरी) आणि उपकरणांवर आधारित समायोजन करा.
• साहित्य निवड:
• एटीएच:पृष्ठभागावर प्रक्रिया केलेले (उदा., सिलेन) ग्रेड असलेले अल्ट्राफाईन (D50 ≤2µm) वापरावे. पीव्हीसी-सुसंगत शिफारसींसाठी पुरवठादारांचा सल्ला घ्या.
• अति-विखुरणारे:उच्च-कार्यक्षमतेचे प्रकार वापरणे आवश्यक आहे. पुरवठादारांना अनुप्रयोगाबद्दल माहिती द्या (पीव्हीसी, उच्च-भार असलेले अकार्बनिक फिलर्स, हॅलोजन-मुक्त ज्वाला रिटार्डन्सी).
• टीओटीपी:उच्च दर्जाची खात्री करा.
• चाचणी:लक्ष्य मानकांनुसार कठोर ज्वालारोधक चाचण्या करा. तसेच वृद्धत्व/पाणी प्रतिरोधकता (बाहेरील तंबूंसाठी महत्त्वाचे!) मूल्यांकन करा. यूव्ही स्टेबिलायझर्स आणि अँटीऑक्सिडंट्स आवश्यक आहेत.

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