हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधकांवर आधारित काही सिलिकॉन रबर संदर्भ सूत्र

येथे हॅलोजन-मुक्त ज्वाला-प्रतिरोधकांवर आधारित सिलिकॉन रबरच्या पाच फॉर्म्युलेशन डिझाइन्स दिल्या आहेत, ज्यात ग्राहकाने पुरवलेल्या ज्वाला-प्रतिरोधकांचा (ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट, झिंक बोरेट, एमसीए, ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड आणि अमोनियम पॉलीफॉस्फेट) समावेश आहे. या डिझाइन्सचा उद्देश ज्वाला-प्रतिरोधकता सुनिश्चित करणे आणि त्याच वेळी ॲडिटिव्हचे प्रमाण कमी करून सिलिकॉन रबरच्या यांत्रिक गुणधर्मांवरील परिणाम कमी करणे हा आहे.

१. फॉस्फरस-नायट्रोजन सहक्रियात्मक ज्वाला-प्रतिरोधक प्रणाली (उच्च-कार्यक्षमतेने कोळसा तयार करणारा प्रकार)

लक्ष्यUL94 V-0, कमी धूर, मध्यम ते उच्च तापमानाच्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य

बेस रबरमिथाइल विनाइल सिलिकॉन रबर (व्हीएमक्यू, १०० पीएचआर)

ज्वाला रोधक:

• ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (एएचपी, फॉस्फरस-आधारित): १५ तास
• कार्यक्षम फॉस्फरस स्रोत पुरवते, कोळसा निर्मितीस प्रोत्साहन देते आणि वायू-अवस्थेतील ज्वलन रोखते.
• मेलामाइन सायन्युरेट (MCA, नायट्रोजन-आधारित): १० पीएचआर
• फॉस्फरससोबत सहक्रिया करते, निष्क्रिय वायू बाहेर टाकते आणि ऑक्सिजनला विरळ करते.
• झिंक बोरेट (ZnB): ५ पीएचआर
• कोळसा निर्मितीला चालना देते, धूर कमी करते आणि कोळशाच्या थराची स्थिरता वाढवते.
• ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (एटीएच, रासायनिक पद्धत, १.६–२.३ μm): २० पीएचआर
• उष्णताशोषक विघटन, सहायक ज्वाला-प्रतिरोधकता आणि सुधारित विखुरण्याची क्षमता.

अॅडिटिव्ह्ज:

• हायड्रॉक्सिल सिलिकॉन तेल (२ पीएचआर, प्रक्रियाक्षमता सुधारते)
• फ्युम्ड सिलिका (10 phr, मजबुतीकरण)
• क्युरिंग एजंट (डायपेरॉक्साइड, ०.८ पीएचआर)

वैशिष्ट्ये:

• एकूण ज्वाला-प्रतिरोधक भार ~५० phr, ज्वाला-प्रतिरोधकता आणि यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये संतुलन साधणारा.
• फॉस्फरस-नायट्रोजन सहक्रिया (AHP + MCA) वैयक्तिक ज्वाला-प्रतिरोधकांची आवश्यक मात्रा कमी करते.

२. तापनशील ज्वाला-प्रतिरोधक प्रणाली (कमी-भार प्रकार)

लक्ष्य: UL94 V-1/V-0, पातळ उत्पादनांसाठी उपयुक्त

बेस रबर: व्हीएमक्यू (१०० पीएचआर)

ज्वाला रोधक:

• अमोनियम पॉलीफॉस्फेट (एपीपी, फॉस्फरस-नायट्रोजन-आधारित): १२ तास
• फुगून तयार होणाऱ्या कोळशाच्या गाभ्यासह, सिलिकॉन रबरशी उत्तम सुसंगतता.
• ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP): ८ तास
• पूरक फॉस्फरस स्रोत, APP ची आर्द्रताशोषकता कमी करतो.
• झिंक बोरेट (ZnB): ५ पीएचआर
• सहक्रियात्मक कोळसा उत्प्रेरण आणि ठिबक दमन.
• ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (चूर्ण, ३-२० मायक्रॉन): १५ तास
• कमी किमतीचा सहायक ज्वाला-प्रतिरोधक, APP लोडिंग कमी करतो.

अॅडिटिव्ह्ज:

• विनाइल सिलिकॉन तेल (३ पीएचआर, प्लॅस्टिकीकरण)
• अवक्षेपित सिलिका (१५ phr, मजबुतीकरण)
• प्लॅटिनम क्युरिंग सिस्टम (०.१% Pt)

वैशिष्ट्ये:

• एकूण ज्वाला-प्रतिरोधक भार ~४० phr, प्रसरणशील यंत्रणेमुळे पातळ उत्पादनांसाठी प्रभावी.
• स्थलांतर रोखण्यासाठी APP ला पृष्ठभागावर प्रक्रिया (उदा., सिलेन कपलिंग एजंट) करणे आवश्यक आहे.

३. उच्च-भारण अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड अनुकूलित प्रणाली (किफायतशीर प्रकार)

लक्ष्य: UL94 V-0, जाड उत्पादने किंवा केबल्ससाठी उपयुक्त

बेस रबर: व्हीएमक्यू (१०० पीएचआर)

ज्वाला रोधक:

• ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (एटीएच, रासायनिक पद्धत, १.६–२.३ μm): ५० पीएचआर
• प्राथमिक ज्वाला-प्रतिरोधक, उष्णताशोषक विघटन, उत्तम विखुरण्यासाठी लहान कणांचा आकार.
• ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP): ५ पीएचआर
• चार निर्मितीची कार्यक्षमता वाढवते, एटीएच लोडिंग कमी करते.
• झिंक बोरेट (ZnB): ३ तास
• धूर नियंत्रण आणि चमक रोखणे.

अॅडिटिव्ह्ज:

• सिलेन कपलिंग एजंट (KH-550, 1 phr, ATH इंटरफेस सुधारतो)
• फ्युम्ड सिलिका (8 phr, मजबुतीकरण)
• पेरोक्साइड क्युरिंग (DCP, १ तास)

वैशिष्ट्ये:

• एकूण ज्वाला-प्रतिरोधक भार ~58 phr, परंतु खर्च-कार्यक्षमतेच्या बाबतीत ATH अधिक प्रभावी ठरते.
• एटीएच (ATH) कणांचा लहान आकार तन्य शक्तीची घट कमी करतो.

४. स्टँडअलोन ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP) प्रणाली

अर्ज: UL94 V-1/V-2, किंवा जेथे नायट्रोजनचे स्रोत अवांछित आहेत (उदा., दिसण्यावर परिणाम करणारा MCA फोमिंग टाळणे).

शिफारस केलेले सूत्र:

• बेस रबर: व्हीएमक्यू (१०० पीएचआर)
• ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP): २०-३० पीएचआर
• फॉस्फरसचे प्रमाण जास्त (४०%); २० phr मूलभूत ज्वाला-प्रतिरोधकतेसाठी सुमारे ८% फॉस्फरस पुरवते.
• UL94 V-0 साठी, 30 phr पर्यंत वाढवा (यामुळे यांत्रिक गुणधर्मांवर परिणाम होऊ शकतो).
• मजबुती देणारा फिलरसिलिका (१०-१५ पीएचआर, ताकद टिकवून ठेवते)
• अॅडिटिव्ह्ज: हायड्रॉक्सिल सिलिकॉन तेल (2 phr, प्रक्रियाक्षमता) + क्युरिंग एजंट (डायपेरॉक्साइड किंवा प्लॅटिनम सिस्टम).

वैशिष्ट्ये:

• संघनित-अवस्थेतील ज्वाला-प्रतिरोधकतेवर (कोळसा निर्मिती) अवलंबून असते, LOI मध्ये लक्षणीय सुधारणा करते परंतु धूर शमन मर्यादित असते.
• उच्च लोडिंगमुळे (>25 phr) पदार्थ कडक होऊ शकतो; कोळशाची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी 3–5 phr ZnB घालण्याची शिफारस केली जाते.

५. ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (एएचपी) + एमसीए मिश्रण

अर्ज: UL94 V-0, वायू-अवस्थेतील ज्वाला-प्रतिरोधक सहक्रियासह कमी भार.

शिफारस केलेले सूत्र:

• बेस रबर: व्हीएमक्यू (१०० पीएचआर)
• ॲल्युमिनियम हायपोफॉस्फाइट (AHP): १२-१५ पीएचआर
• कोळसा तयार होण्यासाठी फॉस्फरसचा स्रोत.
• एमसीए: ८-१० पीएचआर
• PN सिनर्जीसाठी नायट्रोजनचा स्रोत, ज्वाला प्रसार रोखण्यासाठी निष्क्रिय वायू (उदा., NH₃) बाहेर टाकतो.
• मजबुती देणारा फिलरसिलिका (१० phr)
• अॅडिटिव्ह्ज: सिलेन कपलिंग एजंट (१ phr, डिस्पर्शन एड) + क्युरिंग एजंट.

वैशिष्ट्ये:

• एकूण ज्वाला-प्रतिरोधक भार ~२०-२५ phr, जो स्वतंत्र AHP पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी आहे.
• MCA मुळे AHP ची आवश्यकता कमी होते परंतु पारदर्शकतेवर किंचित परिणाम होऊ शकतो (स्पष्टता हवी असल्यास नॅनो-MCA वापरा).

ज्वाला-प्रतिरोधक फॉर्म्युलेशनचा सारांश

प्रायोगिक शिफारसी

1. प्राधान्य चाचणी: AHP + MCA (15+10 phr). जर V-0 साध्य झाले, तर AHP हळूहळू कमी करा (उदा., 12+10 phr).
2. स्टँडअलोन एएचपी चाचणीLOI आणि UL94 चे मूल्यांकन करण्यासाठी, 20 phr पासून सुरुवात करा, 5 phr ने वाढवा आणि यांत्रिक गुणधर्मांचे निरीक्षण करा.
3. धूर नियंत्रणज्वाला-प्रतिरोधकतेशी तडजोड न करता कोणत्याही फॉर्म्युलेशनमध्ये ३-५ phr ZnB मिसळा.
4. खर्च अनुकूलनखर्च कमी करण्यासाठी १०-१५ phr ATH समाविष्ट करा, मात्र एकूण फिलर लोडिंग वाढते.

शिफारस केलेली मिश्रण प्रक्रिया

(दोन-भागांच्या ॲडिशन-क्योर सिलिकॉन रबरसाठी)

1. बेस रबर पूर्व-उपचार:

• प्लॅनेटरी मिक्सरमध्ये सिलिकॉन रबर (उदा., 107 गम, विनाइल सिलिकॉन ऑइल) भरा, आवश्यक असल्यास व्हॅक्यूमखाली त्यातील वायू काढून टाका.

1. ज्वाला रोधक मिश्रण:

• चूर्ण स्वरूपातील ज्वाला-प्रतिरोधक (उदा., एटीएच, एमएच):
• गुठळ्या होऊ नयेत म्हणून, टप्प्याटप्प्याने घाला आणि बेस रबरसोबत पूर्व-मिश्रण करा (कमी वेगाने मिश्रण, १०-१५ मिनिटे).
• आर्द्रताशोषक असल्यास ८०–१२०°C तापमानावर कोरडे करा.
• द्रव ज्वाला-प्रतिरोधक (उदा., फॉस्फेट):
• सिलिकॉन तेल, क्रॉसलिंकर इत्यादींसोबत उच्च शियरखाली (२०-३० मिनिटे) थेट मिसळा.

1. इतर अॅडिटिव्ह्ज:

• क्रमशः फिलर्स (उदा., सिलिका), क्रॉसलिंकर (हायड्रोसिलिन), उत्प्रेरक (प्लॅटिनम) आणि इनहिबिटर्स घाला.

1. एकजीवीकरण:

• थ्री-रोल मिल किंवा हाय-शिअर इमल्सिफायर वापरून डिस्पर्शनला आणखी परिष्कृत करा (सीएनटी सारख्या नॅनो-ऍडिटिव्हसाठी महत्त्वपूर्ण).

1. डीगॅसिंग आणि फिल्ट्रेशन:

• उच्च शुद्धतेच्या आवश्यकतांसाठी व्हॅक्यूम डिगॅस (-0.095 MPa, 30 मिनिटे), फिल्टर.

मुख्य बाबी

• ज्वाला रोधक निवड:
• हॅलोजन-मुक्त रिटार्डंट्ससाठी (उदा., एटीएच) सूक्ष्म कणांचा आकार (१-५ μm) आवश्यक असतो; त्याचे अतिरिक्त प्रमाण यांत्रिक गुणधर्मांना हानी पोहोचवते.
• सिलिकॉन-आधारित मंदक (उदा., फेनिल सिलिकॉन रेझिन्स) अधिक चांगली सुसंगतता देतात, परंतु त्यांची किंमत जास्त असते.
• प्रक्रिया नियंत्रण:
• तापमान ≤ ६०°C (प्लॅटिनम उत्प्रेरकाचे विषबाधा किंवा अकाली क्युरिंग टाळते).
• आर्द्रता ≤ ५०% सापेक्ष आर्द्रता (हायड्रॉक्सिल सिलिकॉन तेल आणि ज्वाला-प्रतिरोधक यांच्यातील अभिक्रिया टाळते).

निष्कर्ष

• मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनकार्यक्षमतेसाठी मूळ रबरमध्ये ज्वाला-प्रतिरोधक आधीच मिसळा.
• उच्च-स्थिरता आवश्यकतासाठवणुकीतील धोके कमी करण्यासाठी मिश्रण तयार करताना ते एकजीव करा.
• नॅनो-ज्वाला रोधक प्रणालीगुठळ्या होण्यापासून रोखण्यासाठी उच्च-शियर विखुरण अनिवार्य आहे.

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