हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक पीव्हीसी लेदरसाठी फॉर्म्युलेशन रूपांतरण

हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक पीव्हीसी लेदरसाठी फॉर्म्युलेशन रूपांतरण

परिचय

क्लायंट ज्वाला-प्रतिरोधक पीव्हीसी लेदर आणि पूर्वी वापरलेले अँटीमनी ट्रायऑक्साइड (Sb₂O₃) तयार करतो. आता ते Sb₂O₃ काढून टाकण्याचे आणि हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधकांकडे स्विच करण्याचे उद्दिष्ट ठेवतात. सध्याच्या फॉर्म्युलेशनमध्ये पीव्हीसी, डीओपी, इपॉक्सी, बीझेड-५००, एसटी, एचआयसीओएटी-४१० आणि अँटीमनी यांचा समावेश आहे. अँटीमनी-आधारित पीव्हीसी लेदर फॉर्म्युलेशनमधून हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक प्रणालीमध्ये संक्रमण करणे हे एक महत्त्वपूर्ण तांत्रिक अपग्रेड दर्शवते. हे बदल केवळ वाढत्या कडक पर्यावरणीय नियमांचे (उदा., RoHS, REACH) पालन करत नाही तर उत्पादनाची "हिरवी" प्रतिमा आणि बाजारातील स्पर्धात्मकता देखील वाढवते.

प्रमुख आव्हाने

1. सिनर्जिस्टिक प्रभावाचे नुकसान:
   • Sb₂O₃ स्वतःहून एक मजबूत ज्वालारोधक नाही परंतु PVC मध्ये क्लोरीनसह उत्कृष्ट सहक्रियात्मक ज्वाला-प्रतिरोधक प्रभाव प्रदर्शित करते, ज्यामुळे कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारते. अँटीमोनी काढून टाकण्यासाठी पर्यायी हॅलोजन-मुक्त प्रणाली शोधणे आवश्यक आहे जी या सहक्रियेची प्रतिकृती बनवते.
2. ज्वाला प्रतिबंधक कार्यक्षमता:
   • हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधकांना समतुल्य ज्वालारोधक रेटिंग (उदा. UL94 V-0) मिळविण्यासाठी अनेकदा जास्त भारांची आवश्यकता असते, ज्यामुळे यांत्रिक गुणधर्मांवर (मऊपणा, तन्य शक्ती, वाढ), प्रक्रिया कार्यक्षमता आणि खर्चावर परिणाम होऊ शकतो.
3. पीव्हीसी लेदरची वैशिष्ट्ये:
   • पीव्हीसी लेदरसाठी उत्कृष्ट मऊपणा, हाताचा अनुभव, पृष्ठभागाचा फिनिश (एम्बॉसिंग, ग्लॉस), हवामान प्रतिकार, स्थलांतर प्रतिकार आणि कमी-तापमान लवचिकता आवश्यक आहे. नवीन फॉर्म्युलेशनने हे गुणधर्म राखले पाहिजेत किंवा जवळून जुळले पाहिजेत.
4. प्रक्रिया कामगिरी:
   • हॅलोजन-मुक्त फिलर्सचे जास्त लोडिंग (उदा. ATH) वितळण्याच्या प्रवाहावर आणि प्रक्रियेच्या स्थिरतेवर परिणाम करू शकते.
5. खर्चाचा विचार:
   • काही उच्च-कार्यक्षमता असलेले हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक महाग असतात, ज्यामुळे कामगिरी आणि किंमत यांच्यात संतुलन राखणे आवश्यक असते.

हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक प्रणालींसाठी निवड धोरण (पीव्हीसी कृत्रिम लेदरसाठी)

१. प्राथमिक ज्वालारोधक - धातू हायड्रॉक्साइड्स

• अॅल्युमिनियम ट्रायहायड्रॉक्साइड (ATH):
  • सर्वात सामान्य, किफायतशीर.
  • यंत्रणा: एंडोथर्मिक विघटन (~२००°C), ज्वलनशील वायू आणि ऑक्सिजन पातळ करण्यासाठी पाण्याची वाफ सोडते आणि संरक्षणात्मक पृष्ठभागाचा थर तयार करते.
  • तोटे: कमी कार्यक्षमता, जास्त भार आवश्यक (४०-७० पीएचआर), मऊपणा, वाढ आणि प्रक्रियाक्षमता लक्षणीयरीत्या कमी करते; विघटन तापमान कमी असते.
• मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड (MDH):
  • उच्च विघटन तापमान (~३४०°C), पीव्हीसी प्रक्रियेसाठी अधिक योग्य (१६०-२००°C).
  • तोटे: समान उच्च भार (४०-७० पीएचआर) आवश्यक; एटीएच पेक्षा किंचित जास्त खर्च; जास्त आर्द्रता शोषण असू शकते.

रणनीती:

• खर्च, प्रक्रिया तापमान अनुकूलता आणि ज्वाला मंदता संतुलित करण्यासाठी MDH किंवा ATH/MDH मिश्रण (उदा., 70/30) पसंत करा.
• पृष्ठभागावर प्रक्रिया केलेले (उदा., सिलेन-कपल्ड) ATH/MDH पीव्हीसीशी सुसंगतता सुधारते, गुणधर्मांचे क्षय कमी करते आणि ज्वाला मंदता वाढवते.

२. ज्वालारोधक सिनर्जिस्ट

प्राथमिक ज्वालारोधक भार कमी करण्यासाठी आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, सिनर्जिस्ट आवश्यक आहेत:

• फॉस्फरस-नायट्रोजन ज्वालारोधक: हॅलोजन-मुक्त पीव्हीसी प्रणालींसाठी आदर्श.
  • अमोनियम पॉलीफॉस्फेट (एपीपी): जळजळ होण्यास प्रोत्साहन देते, एक तीव्र इन्सुलेटिंग थर तयार करते.
    • टीप: प्रक्रियेदरम्यान विघटन टाळण्यासाठी उच्च-तापमान-प्रतिरोधक ग्रेड (उदा., टप्पा II, >280°C) वापरा. ​​काही APP पारदर्शकता आणि पाण्याच्या प्रतिकारावर परिणाम करू शकतात.
  • अॅल्युमिनियम डायथिलफॉस्फिनेट (ADP): अत्यंत कार्यक्षम, कमी भार (5-20 phr), गुणधर्मांवर कमीत कमी परिणाम, चांगली थर्मल स्थिरता.
    • तोटा: जास्त खर्च.
  • फॉस्फेट एस्टर (उदा., RDP, BDP, TCPP): प्लास्टिसायझिंग ज्वालारोधक म्हणून काम करतात.
    • फायदे: दुहेरी भूमिका (प्लास्टिकायझर + ज्वालारोधक).
    • तोटे: लहान रेणू (उदा., TCPP) स्थलांतरित/अस्थिर होऊ शकतात; RDP/BDP ची प्लास्टिसायझिंग कार्यक्षमता DOP पेक्षा कमी असते आणि त्यामुळे कमी-तापमानाची लवचिकता कमी होऊ शकते.
• झिंक बोरेट (ZB):
  • कमी किमतीचे, बहु-कार्यक्षम (ज्वालारोधक, धूर दाबणारा, चार प्रवर्तक, थेंब रोखणारा). ATH/MDH आणि फॉस्फरस-नायट्रोजन प्रणालींसह चांगले समन्वय साधते. सामान्य लोडिंग: 3-10 पीएचआर.
• झिंक स्टॅनेट/हायड्रॉक्सी स्टॅनेट:
  • उत्कृष्ट धूर दाबणारे आणि ज्वालारोधक सिनर्जिस्ट, विशेषतः क्लोरीनयुक्त पॉलिमरसाठी (उदा. पीव्हीसी). अँटीमनीच्या सिनर्जिस्टिक भूमिकेची अंशतः जागा घेऊ शकते. सामान्य लोडिंग: 2-8 पीएचआर.
• मॉलिब्डेनम संयुगे (उदा., MoO₃, अमोनियम मॉलिब्डेट):
  • ज्वालारोधक सहक्रियेसह मजबूत धूर दमन करणारे. सामान्य लोडिंग: 2-5 पीएचआर.
• नॅनो फिलर (उदा., नॅनोक्ले):
  • कमी भार (३-८ पीएचआर) ज्वाला मंदता (चार निर्मिती, कमी उष्णता सोडण्याचा दर) आणि यांत्रिक गुणधर्म सुधारतात. विखुरणे महत्वाचे आहे.

३. धूर दाबणारी औषधे

पीव्हीसी ज्वलनाच्या वेळी प्रचंड धूर निर्माण करते. हॅलोजन-मुक्त फॉर्म्युलेशनसाठी अनेकदा धूर दाबण्याची आवश्यकता असते. झिंक बोरेट, झिंक स्टॅनेट आणि मॉलिब्डेनम संयुगे हे उत्तम पर्याय आहेत.

प्रस्तावित हॅलोजन-मुक्त ज्वाला रोधक सूत्रीकरण (क्लायंटच्या मूळ सूत्रीकरणावर आधारित)

लक्ष्य: मऊपणा, प्रक्रियाक्षमता आणि प्रमुख गुणधर्म राखून UL94 V-0 (1.6 मिमी किंवा जाड) साध्य करा.

गृहीतके:

• मूळ सूत्रीकरण:
  • डीओपी: ५०-७० पीएचआर (प्लास्टिकायझर).
  • एसटी: कदाचित स्टीरिक आम्ल (वंगण).
  • HICOAT-410: Ca/Zn स्टॅबिलायझर.
  • BZ-500: कदाचित एक वंगण/प्रक्रिया सहाय्यक (पुष्टी करण्यासाठी).
  • इपॉक्सी: इपॉक्सिडाइज्ड सोयाबीन तेल (को-स्टेबिलायझर/प्लास्टिकायझर).
  • सुरमा: Sb₂O₃ (काढून टाकायचे).

१. शिफारस केलेले फॉर्म्युलेशन फ्रेमवर्क (प्रति १०० पीएचआर पीव्हीसी रेझिन)

२. उदाहरण सूत्रीकरण (ऑप्टिमायझेशन आवश्यक आहे)

अंमलबजावणीचे महत्त्वाचे टप्पे

1. कच्च्या मालाच्या तपशीलांची पुष्टी करा:
   • रासायनिक ओळख स्पष्ट कराबीझेड-५००आणिST(पुरवठादार डेटाशीटचा सल्ला घ्या).
   • अचूक लोडिंग सत्यापित कराडीओपी,इपॉक्सी, आणिहिकोट-४१०.
   • क्लायंटच्या आवश्यकता परिभाषित करा: लक्ष्यित ज्वाला मंदता (उदा., UL94 जाडी), मऊपणा (कडकपणा), अनुप्रयोग (ऑटोमोटिव्ह, फर्निचर, पिशव्या?), विशेष गरजा (थंड प्रतिकार, अतिनील स्थिरता, घर्षण प्रतिरोध?), खर्च मर्यादा.
2. विशिष्ट ज्वालारोधक ग्रेड निवडा:
   • पुरवठादारांकडून पीव्हीसी लेदरसाठी तयार केलेले हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक नमुने मागवा.
   • चांगल्या विखुरण्यासाठी पृष्ठभागावर प्रक्रिया केलेल्या ATH/MDH ला प्राधान्य द्या.
   • APP साठी, उच्च-तापमान-प्रतिरोधक ग्रेड वापरा.
   • फॉस्फेट एस्टरसाठी, कमी स्थलांतरासाठी TCPP पेक्षा RDP/BDP ला प्राधान्य द्या.
3. लॅब-स्केल चाचणी आणि ऑप्टिमायझेशन:
   • वेगवेगळ्या लोडिंगसह लहान बॅचेस तयार करा (उदा., MDH/APP/ZB/ZS गुणोत्तर समायोजित करा).
   • मिश्रण: एकसमान पसरण्यासाठी हाय-स्पीड मिक्सर (उदा. हेन्शेल) वापरा. ​​प्रथम द्रव (प्लास्टिकायझर्स, स्टेबिलायझर्स) घाला, नंतर पावडर घाला.
   • प्रक्रिया चाचण्या: उत्पादन उपकरणांवर चाचणी (उदा., बॅनबरी मिक्सर + कॅलेंडरिंग). प्लास्टीफिकेशन वेळ, वितळण्याची चिकटपणा, टॉर्क, पृष्ठभागाची गुणवत्ता यांचे निरीक्षण करा.
   • कामगिरी चाचणी:
     • ज्वाला मंदता: UL94, LOI.
     • यांत्रिक गुणधर्म: कडकपणा (किनारा A), तन्य शक्ती, वाढ.
     • मऊपणा/हाताची भावना: व्यक्तिनिष्ठ + कडकपणा चाचण्या.
     • कमी-तापमान लवचिकता: कोल्ड बेंड चाचणी.
     • औष्णिक स्थिरता: काँगो रेड टेस्ट.
     • स्वरूप: रंग, तकाकी, एम्बॉसिंग.
     • (पर्यायी) धुराची घनता: NBS धूर कक्ष.
4. समस्यानिवारण आणि संतुलन:

5. पायलट आणि उत्पादन: प्रयोगशाळेतील ऑप्टिमायझेशननंतर, स्थिरता, सातत्य आणि खर्च पडताळण्यासाठी पायलट चाचण्या घ्या. प्रमाणीकरणानंतरच त्याचे प्रमाण वाढवा.

निष्कर्ष

अँटीमनी-आधारित पासून हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक पीव्हीसी लेदरमध्ये संक्रमण करणे शक्य आहे परंतु त्यासाठी पद्धतशीर विकास आवश्यक आहे. मुख्य दृष्टिकोन मेटल हायड्रॉक्साईड्स (शक्यतो पृष्ठभागावर उपचारित MDH), फॉस्फरस-नायट्रोजन सिनर्जिस्ट (APP किंवा ADP), आणि मल्टीफंक्शनल स्मोक सप्रेसंट्स (झिंक बोरेट, झिंक स्टॅनेट) यांचे संयोजन करतो. त्याच वेळी, प्लास्टिसायझर्स, स्टेबिलायझर्स, ल्युब्रिकंट्स आणि प्रोसेसिंग एड्स ऑप्टिमायझ करणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

यशाच्या गुरुकिल्ली:

1. स्पष्ट लक्ष्ये आणि मर्यादा (ज्वाला मंदता, गुणधर्म, किंमत) परिभाषित करा.
2. सिद्ध हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधक (पृष्ठभागावर उपचार केलेले फिलर, उच्च-तापमानाचे एपीपी) निवडा.
3. कठोर प्रयोगशाळेतील चाचण्या करा (ज्वाला मंदता, गुणधर्म, प्रक्रिया).
4. एकसमान मिश्रण आणि प्रक्रिया सुसंगतता सुनिश्चित करा.

   More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com