पीपी मध्ये फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधकांचा वापर

फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधक हे उच्च-कार्यक्षम, विश्वसनीय आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या ज्वाला-प्रतिरोधकांचा एक प्रकार आहे, ज्याने संशोधकांचे लक्ष वेधून घेतले आहे. त्यांच्या संश्लेषणात आणि उपयोजनात उल्लेखनीय यश संपादन केले गेले आहे.

१. पीपी मध्ये फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधकांचा वापर

पॉलीप्रोपिलीनचे (PP) भौतिक गुणधर्म त्याच्या औद्योगिक उपयोगांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. तथापि, त्याचा मर्यादित ऑक्सिजन निर्देशांक (LOI) केवळ सुमारे १७.५% असल्याने, ते अत्यंत ज्वलनशील बनते आणि त्याचा जळण्याचा दर जलद असतो. औद्योगिक उपयोगांमध्ये पीपी सामग्रीचे मूल्य हे त्यांच्या ज्वाला-प्रतिरोधकतेवर आणि भौतिक गुणधर्मांवर अवलंबून असते. अलिकडच्या वर्षांत, सूक्ष्म-आवरण (मायक्रोएनकॅप्सुलेशन) आणि पृष्ठभाग सुधारणा (सरफेस मॉडिफिकेशन) हे ज्वाला-प्रतिरोधक पीपी सामग्रीमधील प्रमुख प्रवाह बनले आहेत.

उदाहरण १: सिलेन कपलिंग एजंट (KH-550) आणि सिलिकॉन रेझिन इथेनॉल द्रावणाने सुधारित केलेले अमोनियम पॉलीफॉस्फेट (APP) पीपी (PP) पदार्थांवर वापरण्यात आले. जेव्हा सुधारित APP चा वस्तुमान अंश २२% पर्यंत पोहोचला, तेव्हा पदार्थाचा LOI ३०.५% पर्यंत वाढला, तसेच त्याचे यांत्रिक गुणधर्म देखील आवश्यकता पूर्ण करत होते आणि सुधारणा न केलेल्या APP ने ज्वाला-प्रतिरोधक बनवलेल्या पीपी पदार्थांपेक्षा सरस ठरले.

उदाहरण २: इन-सिटू पॉलिमरायझेशनद्वारे, मेलामाइन (MEL), हायड्रॉक्सिल सिलिकॉन ऑइल आणि फॉर्मल्डिहाइड रेझिनपासून बनलेल्या कवचात APP चे एनकॅप्सुलेशन करण्यात आले. त्यानंतर या मायक्रोकॅप्सूल्सना पेंटाएरिथ्रिटॉलसोबत एकत्र करून ज्वाला-प्रतिरोधकतेसाठी PP मटेरियलवर लावण्यात आले. या मटेरियलने उत्कृष्ट ज्वाला-प्रतिरोधकता दर्शवली, ज्यामध्ये LOI ३२% आणि व्हर्टिकल बर्निंग टेस्ट रेटिंग UL94 V-0 होते. गरम पाण्यात बुडवून ठेवण्याच्या प्रक्रियेनंतरही, या कंपोझिटने चांगली ज्वाला-प्रतिरोधकता आणि यांत्रिक गुणधर्म टिकवून ठेवले.

उदाहरण ३: APP वर ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड (ATH) चा लेप देऊन त्यात बदल करण्यात आला, आणि PP मटेरियलमध्ये वापरण्यासाठी या बदललेल्या APP ला डायपेंटाएरिथ्रिटॉलसोबत २.५:१ च्या वस्तुमान गुणोत्तराने एकत्र करण्यात आले. जेव्हा ज्वाला-प्रतिरोधकाचा एकूण वस्तुमान अंश २५% होता, तेव्हा LOI ३१.८% पर्यंत पोहोचला, ज्वाला-प्रतिरोधकता रेटिंग V-0 प्राप्त झाले, आणि कमाल उष्णता उत्सर्जन दरात लक्षणीय घट झाली.

२. पीएस मध्ये फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधकांचा वापर

पॉलिस्टीरिन (PS) अत्यंत ज्वलनशील आहे आणि प्रज्वलन स्रोत काढून टाकल्यानंतरही ते जळत राहते. जास्त उष्णता उत्सर्जन आणि ज्वालांचा जलद प्रसार यांसारख्या समस्यांवर उपाय म्हणून, हॅलोजन-मुक्त फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधक PS च्या ज्वाला-प्रतिरोधकतेमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. PS साठीच्या सामान्य ज्वाला-प्रतिरोधक पद्धतींमध्ये कोटिंग, इम्प्रग्नेशन, ब्रशिंग आणि पॉलिमरायझेशन-टप्प्यातील ज्वाला-प्रतिरोधकता यांचा समावेश होतो.

उदाहरण १: N-β-(अमिनोइथिल)-γ-अमिनोप्रोपिलट्रायमेथॉक्सिसिलीन आणि फॉस्फोरिक ॲसिड वापरून सोल-जेल पद्धतीने विस्तारक्षम PS साठी फॉस्फरसयुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक चिकट पदार्थ संश्लेषित करण्यात आला. लेपन पद्धतीचा वापर करून ज्वाला-प्रतिरोधक PS फोम तयार करण्यात आला. जेव्हा तापमान ७००°C पेक्षा जास्त झाले, तेव्हा चिकट पदार्थाने प्रक्रिया केलेल्या PS फोमवर ४९% पेक्षा जास्त कोळशाचा थर तयार झाला.

जगभरातील संशोधकांनी विनाइल किंवा ॲक्रिलिक संयुगांमध्ये फॉस्फरसयुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक संरचना समाविष्ट केल्या आहेत, ज्यांचे नंतर स्टायरिनसोबत सह-पॉलिमरीकरण करून नवीन फॉस्फरसयुक्त स्टायरिन कोपॉलिमर तयार केले जातात. अभ्यासातून असे दिसून येते की, शुद्ध PS च्या तुलनेत, फॉस्फरसयुक्त स्टायरिन कोपॉलिमरमध्ये LOI आणि चार अवशेषांमध्ये लक्षणीय सुधारणा दिसून येते, जे उत्कृष्ट औष्णिक स्थिरता आणि ज्वाला-प्रतिरोधकता दर्शवते.

उदाहरण २: ग्राफ्ट कोपॉलिमरायझेशनद्वारे PS च्या मुख्य साखळीवर एक विनाइल-टर्मिनेटेड ऑलिगोमेरिक फॉस्फेट हायब्रीड मॅक्रोमोनोमर (VOPP) ग्राफ्ट करण्यात आला. या ग्राफ्ट कोपॉलिमरने सॉलिड-फेज मेकॅनिझमद्वारे ज्वाला-प्रतिरोधकता दर्शविली. VOPP चे प्रमाण वाढल्याने, LOI वाढला, पीक हीट रिलीज रेट आणि एकूण हीट रिलीज कमी झाला, आणि मेल्ट ड्रिपिंग नाहीसे झाले, ज्यामुळे लक्षणीय ज्वाला-प्रतिरोधक परिणाम दिसून आले.

याव्यतिरिक्त, PS च्या ज्वाला-प्रतिरोधकतेमध्ये वापरण्यासाठी, अजैविक फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधकांना ग्रॅफाइट किंवा नायट्रोजन-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधकांसोबत रासायनिकरित्या जोडले जाऊ शकते. PS वर फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधक लावण्यासाठी लेपन किंवा ब्रशिंग पद्धतींचा देखील वापर केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे पदार्थाचे LOI आणि कोळशाचे अवशेष लक्षणीयरीत्या सुधारतात.

३. पीए मध्ये फॉस्फरस-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधकांचा वापर

पॉलिअमाइड (PA) अत्यंत ज्वलनशील असून ज्वलनादरम्यान मोठ्या प्रमाणात धूर निर्माण करतो. PA चा वापर इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर होत असल्यामुळे, आगीचा धोका विशेषतः गंभीर असतो. त्याच्या मुख्य साखळीतील अमाइड संरचनेमुळे, PA ला विविध पद्धती वापरून ज्वाला-प्रतिरोधक बनवता येते, ज्यामध्ये अ‍ॅडिटिव्ह आणि रिॲक्टिव्ह दोन्ही प्रकारचे ज्वाला-प्रतिरोधक अत्यंत प्रभावी ठरतात. ज्वाला-प्रतिरोधक PA पैकी, अल्काइल फॉस्फिनेट क्षार सर्वाधिक वापरले जातात.

उदाहरण १: एक संमिश्र पदार्थ तयार करण्यासाठी PA6 मॅट्रिक्समध्ये ॲल्युमिनियम आयसोब्युटिलफॉस्फिनेट (A-MBPa) मिसळण्यात आले. ज्वाला-प्रतिरोधकता चाचणीदरम्यान, PA6 च्या आधी A-MBPa चे विघटन झाले, ज्यामुळे एक दाट आणि स्थिर कोळशाचा थर तयार झाला ज्याने PA6 चे संरक्षण केले. या पदार्थाने २६.४% चा LOI आणि V-0 चे ज्वाला-प्रतिरोधकता रेटिंग प्राप्त केले.

उदाहरण २: हेक्सामेथिलीनडायअमाइन आणि ॲडिपिक ॲसिडच्या पॉलिमरायझेशन दरम्यान, ज्वाला-प्रतिरोधक PA66 तयार करण्यासाठी ३ वजन टक्के (wt%) ज्वाला-प्रतिरोधक बिस(२-कार्बोक्सीइथिल)मेथिलफॉस्फिन ऑक्साइड (CEMPO) मिसळण्यात आले. अभ्यासातून असे दिसून आले की, पारंपरिक PA66 च्या तुलनेत ज्वाला-प्रतिरोधक PA66 ने लक्षणीयरीत्या उच्च LOI सह उत्कृष्ट ज्वाला-प्रतिरोधकता दर्शविली. कोळशाच्या थराच्या विश्लेषणातून असे दिसून आले की, ज्वाला-प्रतिरोधक PA66 च्या घन कोळशाच्या पृष्ठभागावर विविध आकारांची छिद्रे होती, ज्यामुळे उष्णता आणि वायूचे वहन रोखण्यास मदत झाली आणि उल्लेखनीय ज्वाला-प्रतिरोधक कामगिरी दिसून आली.

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