Halogen-libera fajrorezista formulo por TPU-tegaĵa sistemo uzanta DMF-solvilon

Halogen-libera fajrorezista formulo por TPU-tegaĵa sistemo uzanta DMF-solvilon

Por TPU-tegaĵaj sistemoj uzantaj Dimetilformamidon (DMF) kiel solvilon, la uzo de aluminio-hipofosfito (AHP) kaj zinka borato (ZB) kiel flammalfruigiloj postulas sisteman taksadon. Jen detala analizo kaj efektiviga plano:

I. Analizo de Farebleco de Aluminia Hipofosfito (AHP)

1. Kontraŭflama Mekanismo kaj Avantaĝoj

• Mekanismo:
• Malkomponiĝas je altaj temperaturoj por generi fosforajn kaj metafosforajn acidojn, antaŭenigante karbiĝon en TPU (kondensit-faza flammalfruigo).
• Liberigas PO· radikalulojn por interrompi bruligajn ĉenreakciojn (gasfaza flammalfruigo).
• Avantaĝoj:
• Senhalogena, malfuma, malalta tokseco, konforma al RoHS/REACH.
• Bona termika stabileco (malkomponiĝa temperaturo ≈300°C), taŭga por TPU-sekigprocezoj (tipe <150°C).

2. Aplikaj Defioj kaj Solvoj

3. Rekomendita Formuliĝo kaj Procezo

• Ekzempla Formuliĝo:
• TPU/DMF-bazo: 100 phr
• Surfac-modifita AHP: 20 frazoj
• Zinka borato (ZB): 5 phr (sinergio kontraŭ fumo)
• Dispersanto (BYK-110): 1,5 gramoj
• Ŝlosilaj Punktoj de la Procezo:
• Antaŭmiksi AHP kun dispersilo kaj parta DMF sub alta ŝiro (≥3000 rpm, 30 min), poste miksi kun TPU-suspensiaĵo.
• Post-tegaĵa sekigado: 120-150 °C, plilongigu la tempon je 10% por certigi kompletan DMF-vaporiĝon.

II. Analizo de Farebleco de Zinka Borato (ZB)

1. Kontraŭflama Mekanismo kaj Avantaĝoj

• Mekanismo:
• Formas B₂O₃ vitrotavolon ĉe altaj temperaturoj, blokante oksigenon kaj varmon (kondensita-faza flammalfruigo).
• Liberigas ligitan akvon (~13%), diluante flamiĝemajn gasojn kaj malvarmigante la sistemon.
• Avantaĝoj:
• Forta sinergia efiko kun AHP aŭ aluminio-trihidroksido (ATH).
• Bonega fumsubpremado, ideala por aplikoj kun malalta fumo.

2. Aplikaj Defioj kaj Solvoj

3. Rekomendita Formuliĝo kaj Procezo

• Ekzempla Formuliĝo:
• TPU/DMF-bazo: 100 phr
• Nano-granda ZB: 8 frazoj
• AHP: 15 frazoj
• Malsekiga agento (Tego 750W): 1 phr
• Ŝlosilaj Punktoj de la Procezo:
• Antaŭdispersu ZB en DMF per globetmuelado (partikla grandeco ≤2μm) antaŭ miksado kun TPU-suspensiaĵo.
• Plilongigu la sekigtempon (ekz., 30 minutojn) por eviti ke resta humideco influu la flamrezistancon.

III. Sinergia Takso de AHP + ZB Sistemo

1. Sinergiaj Kontraŭflamaj Efikoj

• Sinergio de Gasfazo kaj Kondensita Fazo:
• AHP provizas fosforon por karbigado, dum ZB stabiligas la karbigan tavolon kaj subpremas postardonon.
• Kombinita LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) atingebla.
• Fumosubpremado:
• ZB reduktas fumemision je >50% (Konusa Kalorimetra testo).

2. Rekomendoj pri Ekvilibro de Rendimento

• Kompenso de Mekanika Propraĵo:
• Aldonu 2-3% TPU-plastigilon (ekz., polikaprolaktonan poliolon) por konservi flekseblecon (plilongiĝo >300%).
• Uzu ultrafajnajn pulvorojn (AHP/ZB <2μm) por minimumigi la perdon de streĉoforto.
• Kontrolo de Proceza Stabileco:
• Konservu la viskozecon de la ŝlamo je 2000-4000 cP (Brookfield RV, spindelo 4, 20 rpm) por unuforma tegaĵo.

IV. Komparo kun Solvilo-Bazitaj Likvaj Flammalrapidigiloj

V. Rekomenditaj Paŝoj de Efektivigo

1. Laboratoria Skala Testado:

• Taksu AHP/ZB individue kaj kombine (gradienta ŝarĝo: 10%, 15%, 20%).
• Taksu la stabilecon de la disperso (neniu sedimentado post 24 horoj), ŝanĝojn de viskozeco kaj homogenecon de la tegaĵo.

1. Validigo je Pilotskala Skalo:

• Optimigu sekigkondiĉojn (tempo/temperaturo) kaj testu flammalfrueblecon (UL94, LOI) kaj mekanikajn ecojn.
• Komparu kostojn: Se AHP+ZB reduktas kostojn je >30% kompare kun likvaj FR-oj, ĝi estas ekonomie realigebla.

1. Preparo por Pligrandigo:

• Kunlaboru kun provizantoj por disvolvi antaŭdisigitajn AHP/ZB-majstraĵojn (bazitajn sur DMF) por simpligita produktado.

VI. Konkludo

Kun kontrolitaj dispersaj procezoj, AHP kaj ZB povas servi kiel efikaj flammalŝaltiloj por TPU/DMF-tegaĵoj, kondiĉe ke:

1. Surfacmodifo + alt-tonda dispersoestas aplikata por malhelpi partiklaglomeriĝon.
2. AHP (primara) + ZB (sinergisto)ekvilibrigas efikecon kaj koston.
3. Poralta travidebleco/flekseblecopostuloj, likvaj fosfor-nitrogenaj FR-oj (ekz., Levagard 4090N) restas preferindaj.

Siĉuana Taifeng Nova Flamo-Retardanta Kompanio, Ltd. (ISO kaj REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com