Формулаи зидди алангаи бе галоген барои системаи пӯшонидани TPU бо истифода аз ҳалкунандаи DMF
Барои системаҳои рӯйпӯшкунии TPU, ки диметил формамид (DMF)-ро ҳамчун ҳалкунанда истифода мебаранд, истифодаи гипофосфити алюминий (AHP) ва борати руҳ (ZB) ҳамчун моддаҳои зидди алангагирӣ арзёбии систематикиро талаб мекунад. Дар зер нақшаи таҳлили муфассал ва татбиқ оварда шудааст:
I. Таҳлили имконпазирии гипофосфити алюминий (AHP)
1. Механизми нигоҳдории оташ ва бартариятҳо
- Механизм:
- Дар ҳарорати баланд барои тавлиди кислотаҳои фосфорӣ ва метафосфорӣ таҷзия мешавад ва ташаккули ангиштсангро дар TPU (боздории алангаи фазаи конденсатсияшуда) мусоидат мекунад.
- Радикалҳои PO·-ро барои қатъ кардани реаксияҳои занҷирии сӯзиш (боздоштани алангаи фазаи газӣ) раҳо мекунад.
- Бартариҳо:
- Бе галоген, дуди кам, заҳролудии кам, мутобиқ ба RoHS/REACH.
- Устувории хуби гармӣ (ҳарорати таҷзия ≈300°C), барои равандҳои хушккунии TPU мувофиқ аст (одатан <150°C).
2. Мушкилот ва роҳҳои ҳалли дархост
| Мушкилот | Ҳалли |
| Парокандагии суст дар DMF | AHP-и тағйирёфтаи сатҳро истифода баред (масалан, агенти пайвасткунандаи силан KH-550). Раванди пеш аз парокандагӣ: AHP-и осиёби шарӣ бо DMF ва дисперсант (масалан, BYK-110) то андозаи зарраҳо <5μm. |
| Талаботи баланди боркунӣ (20-30%) | Омезиши синергетикӣ бо ZB ё меламин цианурати (MCA) барои кам кардани сарбории умумӣ то 15-20%. |
| Шаффофияти пӯшиш коҳиш ёфт | AHP-и наноандозаро истифода баред (андозаи зарраҳо <1μm) ё бо моддаҳои шаффофи оташгиранда (масалан, фосфатҳои органикӣ) омехта кунед. |
3. Формула ва раванди тавсияшуда
- Намунаи формула:
- Пойгоҳи TPU/DMF: 100 phr
- AHP-и бо сатҳ тағйирёфта: 20 phr
- Борати руҳ (ZB): 5 phr (синергияи пахшкунии дуд)
- Парокандакунанда (BYK-110): 1.5 phr
- Нуктаҳои асосии раванд:
- AHP-ро бо дисперсант ва қисман DMF дар зери буриши баланд (≥3000 чархзанӣ, 30 дақиқа) пешакӣ омехта кунед ва сипас бо суспензияи TPU омехта кунед.
- Хушккунии пас аз пӯшиш: 120-150°C, вақтро 10% дароз кунед, то бухоршавии пурраи DMF таъмин карда шавад.
II. Таҳлили имконпазирии истифодаи борат борат (ZB)
1. Механизми нигоҳдории оташ ва бартариятҳо
- Механизм:
- Дар ҳарорати баланд қабати шишагии B₂O₃-ро ташкил медиҳад, ки оксиген ва гармиро (боздоштани алангаи фазаи конденсатсияшуда) масдуд мекунад.
- Оби пайвастшударо (~13%) хориҷ мекунад, газҳои оташгирандаро об мекунад ва системаро хунук мекунад.
- Бартариҳо:
- Таъсири қавии синергетикӣ бо AHP ё тригидроксиди алюминий (ATH).
- Хомӯшкунии аълои дуд, барои барномаҳои камдуд беҳтарин аст.
2. Мушкилот ва роҳҳои ҳалли дархост
| Мушкилот | Ҳалли |
| Устувории пасти парокандагӣ | Аз ZB-и наноандоза (<500нм) ва агентҳои таркунанда (масалан, TegoDispers 750W) истифода баред. |
| Самаранокии пасти оташгирӣ (боркунии баланд лозим аст) | Ҳамчун синергист (5-10%) бо доруҳои асосии оташгиранда (масалан, AHP ё фосфори органикӣ) истифода баред. |
| Кам шудани чандирии рӯйпӯш | Бо пластификаторҳо (масалан, DOP ё полиолҳои полиэстер) ҷуброн кунед. |
3. Формула ва раванди тавсияшуда
- Намунаи формула:
- Пойгоҳи TPU/DMF: 100 phr
- Андозаи нано ZB: 8 phr
- AHP: 15 phr
- Агенти таркунанда (Tego 750W): 1 phr
- Нуктаҳои асосии раванд:
- Пеш аз омехта кардан бо суспензияи TPU, ZB-ро дар DMF тавассути фрезеркунии дона (андозаи зарраҳо ≤2μm) пешакӣ пароканда кунед.
- Барои пешгирӣ кардани нами боқимонда, ки ба сустшавии аланга таъсир мерасонад, мӯҳлати хушкшавиро дароз кунед (масалан, 30 дақиқа).
III. Арзёбии синергетикии системаи AHP + ZB
1. Таъсири синергетикии оташгиранда
- Синергияи фазаи газӣ ва фазаи конденсатсияшуда:
- AHP фосфорро барои сӯхтани оҳан таъмин мекунад, дар ҳоле ки ZB қабати сӯхтани оҳанро устувор мекунад ва пас аз сӯхтани он сӯхтани оҳанро пахш мекунад.
- LOI-и якҷоя: 28-30%, UL94 V-0 (1.6 мм) дастрас аст.
- Хомӯш кардани дуд:
- ZB партовҳои дудро >50% кам мекунад (озмоиши калориметри конусӣ).
2. Тавсияҳо оид ба мувозинат кардани самаранокӣ
- Ҷуброни амволи механикӣ:
- Барои нигоҳ доштани чандирӣ (дарозшавӣ >300%), пластификатори 2-3% TPU (масалан, полиол поликапролактон) илова кунед.
- Барои кам кардани талафоти қувваи кашиш аз хокаҳои ултрамайда (AHP/ZB <2μm) истифода баред.
- Назорати устувории раванд:
- Барои пӯшиши якхела, часпакии суспензияро дар 2000-4000 cP (Brookfield RV, шпиндел 4, 20 чархзанӣ дар як дақиқа) нигоҳ доред.
IV. Муқоиса бо нигоҳдорандаҳои алангаи моеъ дар асоси ҳалкунанда
| Параметр | Системаи AHP + ZB | Фосфори моеъ-нитроген FR (масалан, Levagard 4090N) |
| Боргирӣ | 20-30% | 15-25% |
| Мушкилии парокандагӣ | Коркарди пешакӣ талаб карда мешавад (тағйири буриши баланд/сатҳ) | Парокандашавии мустақим, парокандагӣ лозим нест |
| Арзиш | Кам (~3-5 доллар/кг) | Баланд (~$10-15/кг) |
| Таъсири экологӣ | Бе галоген, заҳролудии паст | Мумкин аст галогенҳо дошта бошад (вобаста ба маҳсулот) |
| Шаффофияти рӯйпӯш | Нимшаффоф то ношаффоф | Хеле шаффоф |
V. Қадамҳои тавсияшудаи татбиқ
- Санҷиши миқёси лабораторӣ:
- AHP/ZB-ро алоҳида ва дар якҷоягӣ арзёбӣ кунед (боркунии градиентӣ: 10%, 15%, 20%).
- Устувории парокандагӣ (пас аз 24 соат таҳшиншавӣ нест), тағйироти часпакӣ ва якрангии рӯйпӯшро арзёбӣ кунед.
- Тасдиқи миқёси озмоишӣ:
- Шароити хушккуниро (вақт/ҳарорат) оптимизатсия кунед ва муқовимати оташ (UL94, LOI) ва хосиятҳои механикиро санҷед.
- Хароҷотҳоро муқоиса кунед: Агар AHP+ZB хароҷотро нисбат ба FR-ҳои моеъ >30% кам кунад, он аз ҷиҳати иқтисодӣ фоидаовар аст.
- Омодагӣ барои баланд бардоштани сатҳи тахассус:
- Бо таъминкунандагон барои таҳияи мастербатчҳои пешакӣ парокандашудаи AHP/ZB (дар асоси DMF) барои истеҳсоли соддакардашуда ҳамкорӣ кунед.
VI. Хулоса
Бо равандҳои парокандагии назоратшаванда, AHP ва ZB метавонанд ҳамчун воситаҳои самараноки нигоҳдории оташ барои рӯйпӯшҳои TPU/DMF хизмат кунанд, ба шарте ки:
- Тағйири сатҳ + парокандагии буриши баландбарои пешгирии ҷамъшавии зарраҳо истифода мешавад.
- AHP (аслӣ) + ZB (синергист)самаранокӣ ва хароҷотро мувозинат мекунад.
- Бароишаффофият/чандирии баландБо назардошти талабот, FR-ҳои моеъ бо фосфор-нитроген (масалан, Levagard 4090N) афзалиятнок боқӣ мемонанд.
Ширкати Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd. (ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Вақти нашр: 22 майи соли 2025