DMF द्रावकाचा वापर करून TPU कोटिंग सिस्टमसाठी हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक फॉर्म्युलेशन

DMF द्रावकाचा वापर करून TPU कोटिंग सिस्टमसाठी हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधक फॉर्म्युलेशन

द्रावक म्हणून डायमिथाइल फॉर्ममाइड (DMF) वापरणाऱ्या TPU कोटिंग सिस्टीमसाठी, ज्वाला-प्रतिरोधक म्हणून ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP) आणि झिंक बोरेट (ZB) यांच्या वापराचे पद्धतशीर मूल्यांकन करणे आवश्यक आहे. खाली एक सविस्तर विश्लेषण आणि अंमलबजावणी योजना दिली आहे:

१. ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP) चे व्यवहार्यता विश्लेषण

१. ज्वाला-रोधक कार्यप्रणाली आणि फायदे

• कार्यप्रणाली:
• उच्च तापमानावर विघटन होऊन फॉस्फोरिक आणि मेटाफॉस्फोरिक आम्ल तयार होतात, ज्यामुळे TPU मध्ये चार निर्मितीला चालना मिळते (संघनित-अवस्थेतील ज्वाला-प्रतिरोधकता).
• ज्वलन साखळी अभिक्रियांमध्ये व्यत्यय आणण्यासाठी PO· रॅडिकल्स मुक्त करते (वायू-अवस्थेतील ज्वाला-प्रतिरोधकता).
• फायदे:
• हॅलोजन-मुक्त, कमी धूर, कमी विषारीपणा, RoHS/REACH मानकांशी सुसंगत.
• चांगली औष्णिक स्थिरता (विघटन तापमान ≈300°C), TPU वाळवण्याच्या प्रक्रियेसाठी (सामान्यतः <150°C) योग्य.

२. अनुप्रयोगातील आव्हाने आणि उपाय

३. शिफारस केलेले सूत्र आणि प्रक्रिया

• उदाहरणादाखल मांडणी:
• टीपीयू/डीएमएफ बेस: १०० पीएचआर
• पृष्ठभाग-सुधारित एएचपी: २० पीएचआर
• झिंक बोरेट (ZB): ५ phr (धूर कमी करणारी सहक्रिया)
• विखुरणकारक (BYK-110): १.५ phr
• प्रक्रियेतील महत्त्वाचे मुद्दे:
• उच्च शियरखाली (≥3000 rpm, 30 मिनिटे) AHP ला डिस्पर्संट आणि अंशतः DMF सोबत पूर्व-मिश्रित करा, नंतर TPU स्लरीसोबत ब्लेंड करा.
• कोटिंगनंतर वाळवणे: १२०-१५०°C, DMF चे पूर्ण बाष्पीभवन सुनिश्चित करण्यासाठी वेळ १०% ने वाढवा.

II. झिंक बोरेट (ZB) च्या व्यवहार्यतेचे विश्लेषण

१. ज्वाला-रोधक कार्यप्रणाली आणि फायदे

• कार्यप्रणाली:
• उच्च तापमानावर B₂O₃ काचेचा थर तयार होतो, जो ऑक्सिजन आणि उष्णता रोखतो (संघनित-अवस्थेतील ज्वाला-प्रतिरोधकता).
• बद्ध पाणी (~13%) मुक्त करते, ज्वलनशील वायू सौम्य करते आणि प्रणाली थंड करते.
• फायदे:
• AHP किंवा ॲल्युमिनियम ट्रायहायड्रॉक्साइड (ATH) सोबत प्रभावी सहक्रियात्मक परिणाम.
• धूर दाबण्याची उत्कृष्ट क्षमता, कमी धूर असणाऱ्या उपयोगांसाठी आदर्श.

२. अनुप्रयोगातील आव्हाने आणि उपाय

३. शिफारस केलेले सूत्र आणि प्रक्रिया

• उदाहरणादाखल मांडणी:
• टीपीयू/डीएमएफ बेस: १०० पीएचआर
• नॅनो-आकाराचे ZB: ८ phr
• एएचपी: १५ पीएचआर
• ओले करणे एजंट (टेगो 750W): 1 phr
• प्रक्रियेतील महत्त्वाचे मुद्दे:
• टीपीयू स्लरीमध्ये मिसळण्यापूर्वी, बीड मिलिंगद्वारे (कणांचा आकार ≤2μm) झेडबीला डीएमएफमध्ये पूर्व-विखुरून घ्या.
• अवशिष्ट आर्द्रतेमुळे ज्वाला-रोधकतेवर परिणाम होऊ नये म्हणून सुकण्याचा वेळ वाढवा (उदा., ३० मिनिटे).

III. AHP + ZB प्रणालीचे सहक्रियात्मक मूल्यांकन

१. सहक्रियात्मक ज्वाला-रोधक परिणाम

• वायू-अवस्था आणि संघनित-अवस्था समन्वय:
• AHP कोळसा बनवण्यासाठी फॉस्फरस पुरवते, तर ZB कोळशाचा थर स्थिर करते आणि नंतरची चमक कमी करते.
• एकत्रित LOI: २८-३०%, UL94 V-0 (१.६ मिमी) साध्य करण्यायोग्य.
• धूर नियंत्रण:
• ZB धुराचे उत्सर्जन ५०% पेक्षा जास्त कमी करते (कोन कॅलरीमीटर चाचणी).

२. कार्यप्रदर्शन संतुलन शिफारसी

• यांत्रिक गुणधर्म भरपाई:
• लवचिकता (प्रसरण >३००%) टिकवून ठेवण्यासाठी २-३% टीपीयू प्लास्टिसायझर (उदा., पॉलिकॅप्रोलॅक्टोन पॉलिओल) मिसळा.
• ताणशक्तीची घट कमी करण्यासाठी अतिसूक्ष्म पावडर (AHP/ZB <2μm) वापरा.
• प्रक्रिया स्थिरता नियंत्रण:
• एकसमान कोटिंगसाठी स्लरीची चिकटपणा 2000-4000 cP (ब्रुकफील्ड RV, स्पिंडल 4, 20 rpm) ठेवा.

IV. द्रावक-आधारित द्रव ज्वाला-प्रतिरोधकांशी तुलना

५. शिफारस केलेले अंमलबजावणीचे टप्पे

1. प्रयोगशाळा-स्तरावरील चाचणी:

• AHP/ZB चे स्वतंत्रपणे आणि एकत्रितपणे मूल्यांकन करा (ग्रेडियंट लोडिंग: 10%, 15%, 20%).
• प्रकीर्णन स्थिरता (२४ तासांनंतर अवसादन न होणे), स्निग्धतेतील बदल आणि लेपनाची एकसमानता यांचे मूल्यांकन करा.

1. प्रायोगिक स्तरावरील पडताळणी:

• वाळवण्याच्या परिस्थितीचे (वेळ/तापमान) अनुकूलन करा आणि ज्वाला-प्रतिरोधकता (UL94, LOI) व यांत्रिक गुणधर्मांची चाचणी करा.
• खर्चांची तुलना करा: जर AHP+ZB मुळे लिक्विड FR च्या तुलनेत खर्चात ३०% पेक्षा जास्त घट होत असेल, तर ते आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य आहे.

1. उत्पादनवाढीची तयारी:

• उत्पादन प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी पुरवठादारांसोबत सहकार्य करून पूर्व-विखुरलेले AHP/ZB मास्टरबॅचेस (DMF-आधारित) विकसित करा.

६. निष्कर्ष

नियंत्रित विखुरण प्रक्रियेद्वारे, AHP आणि ZB हे TPU/DMF लेपनासाठी प्रभावी ज्वाला-प्रतिरोधक म्हणून काम करू शकतात, मात्र त्यासाठी खालील अटी आहेत:

1. पृष्ठभाग सुधारणा + उच्च-शियर डिस्पर्शनकणांचे एकत्रीकरण रोखण्यासाठी याचा वापर केला जातो.
2. AHP (प्राथमिक) + ZB (सहयोगी)कार्यक्षमता आणि खर्च यांचा समतोल साधतो.
3. साठीउच्च पारदर्शकता/लवचिकताआवश्यकतांच्या बाबतीत, द्रव फॉस्फरस-नायट्रोजन एफआर (उदा., लेवागार्ड 4090N) अधिक श्रेयस्कर राहतात.

सिचुआन तायफेंग न्यू फ्लेम रिटार्डंट कं, लि. (आयएसओ आणि रीच)

Email: lucy@taifeng-fr.com