ज्वाला प्रतिबंधकतेसाठी विभाजक कोटिंगमध्ये एमसीए आणि अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (एएचपी) साठी सूत्र डिझाइन

ज्वाला प्रतिबंधकतेसाठी विभाजक कोटिंगमध्ये एमसीए आणि अॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (एएचपी) साठी सूत्र डिझाइन

ज्वाला-प्रतिरोधक विभाजक कोटिंग्जसाठी वापरकर्त्याच्या विशिष्ट आवश्यकतांवर आधारित, ची वैशिष्ट्येमेलामाइन सायनुरेट (एमसीए)आणिअॅल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP)खालीलप्रमाणे विश्लेषण केले आहे:

१. स्लरी सिस्टीमशी सुसंगतता

• एमसीए:
• जलीय प्रणाली:विखुरण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी पृष्ठभागावरील बदल (उदा. सायलेन कपलिंग एजंट किंवा सर्फॅक्टंट्स) आवश्यक आहेत; अन्यथा, एकत्रीकरण होऊ शकते.
• एनएमपी सिस्टम:ध्रुवीय द्रावकांमध्ये किंचित सूज दिसून येऊ शकते (शिफारस केलेले: ७ दिवसांच्या विसर्जनानंतर सूज दर चाचणी करा).
• एएचपी:
• जलीय प्रणाली:चांगली विखुरता, परंतु pH नियंत्रित करणे आवश्यक आहे (अम्लीय परिस्थितीमुळे हायड्रोलिसिस होऊ शकते).
• एनएमपी सिस्टम:सूज येण्याच्या कमी जोखमीसह उच्च रासायनिक स्थिरता.
  निष्कर्ष:AHP चांगली सुसंगतता दर्शविते, तर MCA ला सुधारणा आवश्यक आहे.

२. कण आकार आणि कोटिंग प्रक्रिया अनुकूलता

• एमसीए:
• मूळ D50: ~1–2 μm; कणांचा आकार कमी करण्यासाठी दळणे (उदा. वाळू दळणे) आवश्यक आहे, परंतु त्याच्या थरांच्या संरचनेला नुकसान पोहोचवू शकते, ज्यामुळे ज्वाला-प्रतिरोधक कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो.
• ग्राइंडिंगनंतरची एकरूपता सत्यापित करणे आवश्यक आहे (SEM निरीक्षण).
• एएचपी:
• मूळ D50: साधारणपणे ≤5 μm; D50 0.5 μm/D90 1 μm पर्यंत ग्राइंडिंग करणे शक्य आहे (जास्त ग्राइंडिंगमुळे स्लरी व्हिस्कोसिटी स्पाइक्स होऊ शकतात).
  निष्कर्ष:एमसीएमध्ये कण आकाराची अनुकूलता चांगली आहे आणि प्रक्रिया जोखीम कमी आहे.

३. आसंजन आणि घर्षण प्रतिकार

• एमसीए:
• कमी ध्रुवीयतेमुळे PE/PP सेपरेटर फिल्म्सना कमी चिकटपणा येतो; त्यासाठी 5-10% अॅक्रेलिक-आधारित बाइंडर्सची आवश्यकता असते (उदा., PVDF-HFP).
• उच्च घर्षण गुणांकामुळे पोशाख प्रतिरोध सुधारण्यासाठी ०.५-१% नॅनो-SiO₂ जोडण्याची आवश्यकता असू शकते.
• एएचपी:
• पृष्ठभागावरील हायड्रॉक्सिल गट विभाजकासह हायड्रोजन बंध तयार करतात, ज्यामुळे आसंजन सुधारते, परंतु 3-5% पॉलीयुरेथेन बाईंडरची अजूनही आवश्यकता आहे.
• जास्त कडकपणा (मोह्स ~३) दीर्घकाळ घर्षणाखाली सूक्ष्म कणांचे क्षय होऊ शकते (चक्रीय चाचणी आवश्यक आहे).
  निष्कर्ष:AHP एकूण कामगिरी चांगली देते परंतु त्याला बाईंडर ऑप्टिमायझेशन आवश्यक आहे.

४. थर्मल स्थिरता आणि विघटन गुणधर्म

• एमसीए:
• विघटन तापमान: २६०–३१०°C; १२०–१५०°C वर वायू निर्माण करू शकत नाही, ज्यामुळे थर्मल रनअवे दाबण्यात अपयश येते.
• एएचपी:
• विघटन तापमान: २८०–३१०°C, कमी-तापमानाच्या वायू निर्मितीसाठी देखील अपुरे.
  महत्त्वाचा मुद्दा:दोन्हीही लक्ष्य श्रेणीच्या (१२०-१५०°C) वर विघटित होतात.उपाय:
• कमी-तापमानाचे सिनर्जिस्ट (उदा., मायक्रोएनकॅप्स्युलेटेड रेड फॉस्फरस, विघटन श्रेणी: १५०-२००°C) किंवा सुधारित अमोनियम पॉलीफॉस्फेट (APP, विघटन १४०-१८०°C पर्यंत समायोजित करण्यासाठी लेपित) सादर करा.
• डिझाइन कराएमसीए/एपीपी संमिश्र (६:४ गुणोत्तर)APP च्या कमी-तापमानाच्या वायू निर्मिती + MCA च्या वायू-फेज ज्वाला प्रतिबंधाचा फायदा घेण्यासाठी.

५. इलेक्ट्रोकेमिकल आणि गंज प्रतिकार

• एमसीए:
• इलेक्ट्रोकेमिकली निष्क्रिय, परंतु अवशिष्ट मुक्त मेलामाइन (शुद्धता ≥99.5% आवश्यक) इलेक्ट्रोलाइट विघटनास उत्प्रेरित करू शकते.
• एएचपी:
• LiPF₆ हायड्रोलिसिसचा वेग वाढू नये म्हणून आम्लयुक्त अशुद्धता (उदा. H₃PO₂) कमीत कमी करणे आवश्यक आहे (ICP चाचणी: धातूचे आयन ≤10 ppm).
  निष्कर्ष:दोन्हीसाठी उच्च शुद्धता (≥99%) आवश्यक आहे, परंतु MCA शुद्ध करणे सोपे आहे.

व्यापक उपाय प्रस्ताव

1. प्राथमिक ज्वालारोधक निवड:

• पसंतीचे:AHP (संतुलित विखुरणे/आसंजन) + कमी-तापमानाचा समन्वयक (उदा., ५% मायक्रोएनकॅप्सुलेटेड लाल फॉस्फरस).
• पर्यायी:सुधारित एमसीए (जलीय फैलावसाठी कार्बोक्सिल-कलम केलेले) + एपीपी सिनर्जिस्ट.

1. प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशन:

• स्लरी सूत्र:AHP (90%) + पॉलीयुरेथेन बाइंडर (7%) + ओले करणारे एजंट (BYK-346, 0.5%) + डिफोमर (2%).
• ग्राइंडिंग पॅरामीटर्स:०.३ मिमी ZrO₂ बीड्स असलेली वाळूची गिरणी, २००० आरपीएम, २ तास (लक्ष्य D९० ≤१ μm).

1. प्रमाणीकरण चाचण्या:

• औष्णिक विघटन:TGA (१२०°C/२तास तापमानावर <१% वजन कमी होणे; GC-MS द्वारे १५०°C/३० मिनिटांवर गॅस आउटपुट).
• इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता:६०°C तापमानावर १M LiPF₆ EC/DMC मध्ये ३० दिवसांच्या विसर्जनानंतर SEM निरीक्षण.

अंतिम शिफारस

एमसीए किंवा एएचपी एकटेच सर्व आवश्यकता पूर्ण करत नाहीत. अ.संकरित प्रणालीसल्ला दिला जातो:

• एएचपी (मॅट्रिक्स)+मायक्रोएन्कॅप्स्युलेटेड रेड फॉस्फरस (कमी-तापमान वायू जनरेटर)+नॅनो-SiO₂(घर्षण प्रतिकार).
• उच्च-आसंजन असलेल्या जलीय रेझिनसह (उदा., अॅक्रेलिक-इपॉक्सी कंपोझिट इमल्शन) जोडा आणि कण आकार/विखुरलेल्या स्थिरतेसाठी पृष्ठभागावरील बदल अनुकूल करा.
  पुढील चाचणीथर्मल-इलेक्ट्रोकेमिकल सिनर्जी प्रमाणित करण्यासाठी आवश्यक आहे.