DMF hal qiluvchi yordamida TPU qoplama tizimi uchun halogensiz olovga chidamli formula
Erituvchi sifatida Dimetil Formamid (DMF) dan foydalanadigan TPU qoplama tizimlari uchun alyuminiy gipofosfit (AHP) va sink borat (ZB) olovni to'xtatuvchi sifatida foydalanish tizimli baholashni talab qiladi. Quyida batafsil tahlil va amalga oshirish rejasi keltirilgan:
I. Alyuminiy gipofosfitning texnik-iqtisodiy tahlili (AHP)
1. Olovga chidamli mexanizm va afzalliklari
- Mexanizm:
- Fosforik va metafosforik kislotalarni hosil qilish uchun yuqori haroratlarda parchalanadi, TPUda ko'mir hosil bo'lishiga yordam beradi (kondensatsiyalangan fazali olovga chidamlilik).
- Yonish zanjiri reaktsiyalarini to'xtatish uchun PO· radikallarini chiqaradi (gaz fazali olovni ushlab turish).
- Afzalliklari:
- Halojensiz, kam tutun, past toksiklik, RoHS/REACH bilan mos keladi.
- Yaxshi termal barqarorlik (parchalanish harorati ≈300 ° C), TPU quritish jarayonlari uchun mos (odatda <150 ° C).
2. Ilova muammolari va yechimlari
| Challenj | Yechim |
| DMFda yomon dispersiya | Yuzaki o'zgartirilgan AHP dan foydalaning (masalan, silan biriktiruvchi agent KH-550). Dispersiyadan oldingi jarayon: DMF va dispersant (masalan, BYK-110) bilan zarracha hajmi <5 mkm bo'lgan sharli tegirmon AHP. |
| Yuqori yuklash talabi (20-30%) | Umumiy yukni 15-20% gacha kamaytirish uchun ZB yoki melamin siyanurat (MCA) bilan sinergik birikma. |
| Qoplamaning shaffofligi pasaygan | Nano-o'lchamdagi AHP (zarrachalar hajmi <1 mkm) dan foydalaning yoki shaffof olovga chidamli moddalar (masalan, organik fosfatlar) bilan aralashtiring. |
3. Tavsiya etilgan shakllantirish va jarayon
- Formulyatsiyaga misol:
- TPU/DMF bazasi: 100 phr
- Yuzaki o'zgartirilgan AHP: 20 phr
- Rux borat (ZB): 5 phr (tutunni bostirish sinergiyasi)
- Dispersant (BYK-110): 1,5 phr
- Jarayonning asosiy nuqtalari:
- AHP ni dispersant va qisman DMF bilan yuqori kesish (≥3000 rpm, 30 min) bilan oldindan aralashtiring, so'ngra TPU shlami bilan aralashtiring.
- Qoplamadan keyingi quritish: 120-150 ° C, DMF to'liq bug'lanishini ta'minlash uchun vaqtni 10% ga uzaytiring.
II. Rux boratining texnik-iqtisodiy tahlili (ZB)
1. Olovga chidamli mexanizm va afzalliklari
- Mexanizm:
- Yuqori haroratlarda B₂O₃ shisha qatlamini hosil qiladi, kislorod va issiqlikni to'sib qo'yadi (kondensatsiyalangan fazali olovga chidamlilik).
- Bog'langan suvni (~ 13%) chiqaradi, yonuvchan gazlarni suyultiradi va tizimni sovutadi.
- Afzalliklari:
- AHP yoki alyuminiy trihidroksid (ATH) bilan kuchli sinergik ta'sir.
- Ajoyib tutunni bostirish, past tutunli ilovalar uchun ideal.
2. Ilova muammolari va yechimlari
| Challenj | Yechim |
| Yomon dispersiya barqarorligi | Nano o'lchamdagi ZB (<500nm) va namlash vositalaridan foydalaning (masalan, TegoDispers 750W). |
| Past olovga chidamli samaradorlik (yuqori yuk kerak) | Birlamchi olovni to'xtatuvchi moddalar (masalan, AHP yoki organik fosfor) bilan sinergist (5-10%) sifatida foydalaning. |
| Qoplamaning moslashuvchanligi pasaygan | Plastifikatorlar bilan kompensatsiya qiling (masalan, DOP yoki polyester poliollar). |
3. Tavsiya etilgan shakllantirish va jarayon
- Formulyatsiyaga misol:
- TPU/DMF bazasi: 100 phr
- Nano o'lchamli ZB: 8 phr
- AHP: 15 phr
- Namlash vositasi (Tego 750W): 1 phr
- Jarayonning asosiy nuqtalari:
- TPU eritmasi bilan aralashtirishdan oldin ZB ni DMFda boncuk frezalash orqali (zarrachalar hajmi ≤2 mkm) oldindan tarqating.
- Olovga chidamliligiga ta'sir qiladigan qoldiq namlikning oldini olish uchun quritish vaqtini (masalan, 30 minut) uzaytiring.
III. AHP + ZB tizimini sinergetik baholash
1. Olovga qarshi sinerjistik effektlar
- Gaz fazasi va kondensatsiyalangan faza sinergiyasi:
- AHP kuyish uchun fosfor bilan ta'minlaydi, ZB esa char qatlamini barqarorlashtiradi va keyingi yorug'likni bostiradi.
- Birlashtirilgan LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1,6 mm) erishish mumkin.
- Tutunni bostirish:
- ZB tutun emissiyasini >50% ga kamaytiradi (Konusning kalorimetri testi).
2. Samaradorlikni muvozanatlash bo'yicha tavsiyalar
- Mexanik mulk uchun kompensatsiya:
- Moslashuvchanlikni saqlash uchun 2-3% TPU plastifikatorini (masalan, polikaprolakton poliol) qo'shing (cho'zish >300%).
- Cho'zilish kuchining yo'qolishini minimallashtirish uchun juda nozik kukunlardan foydalaning (AHP/ZB <2 mkm).
- Jarayon barqarorligini nazorat qilish:
- Bir xil qoplama uchun atala viskozitesini 2000-4000 cP (Brookfield RV, mil 4, 20 rpm) da saqlang.
IV. Solventga asoslangan suyuq olovni ushlab turuvchi moddalar bilan taqqoslash
| Parametr | AHP + ZB tizimi | Suyuq fosfor-azot FR (masalan, Levagard 4090N) |
| Yuklanmoqda | 20-30% | 15-25% |
| Tarqalish qiyinligi | Oldindan ishlov berishni talab qiladi (yuqori kesish/sirtni o'zgartirish) | To'g'ridan-to'g'ri eritish, dispersiyaga ehtiyoj yo'q |
| Narxi | Kam (~$3-5/kg) | Yuqori (~$10-15/kg) |
| Atrof-muhitga ta'siri | Halojensiz, past toksiklik | Tarkibida galogenlar boʻlishi mumkin (mahsulotga bogʻliq) |
| Qoplamaning shaffofligi | Yarim shaffofdan shaffofgacha | Yuqori shaffof |
V. Tavsiya etilgan amalga oshirish bosqichlari
- Laboratoriya sinovlari:
- AHP/ZB ni alohida va kombinatsiyalangan holda baholang (gradient yuklanishi: 10%, 15%, 20%).
- Dispersiya barqarorligini (24 soatdan keyin cho'kish yo'q), yopishqoqlikning o'zgarishini va qoplamaning bir xilligini baholang.
- Uchuvchi miqyosda tasdiqlash:
- Quritish sharoitlarini optimallashtiring (vaqt/harorat) va olovga chidamliligi (UL94, LOI) va mexanik xususiyatlarni sinab ko'ring.
- Xarajatlarni solishtiring: Agar AHP+ZB suyuq FRga nisbatan xarajatlarni >30% ga kamaytirsa, bu iqtisodiy jihatdan foydalidir.
- Masshtabni oshirishga tayyorgarlik:
- Soddalashtirilgan ishlab chiqarish uchun oldindan tarqalgan AHP/ZB masterbatchlarini (DMF asosidagi) ishlab chiqish uchun yetkazib beruvchilar bilan hamkorlik qiling.
VI. Xulosa
Boshqariladigan dispersiya jarayonlari bilan AHP va ZB TPU/DMF qoplamalari uchun samarali olovni to'xtatuvchi sifatida xizmat qilishi mumkin, agar:
- Yuzaki modifikatsiya + yuqori kesish dispersiyasizarrachalar aglomeratsiyasini oldini olish uchun qo'llaniladi.
- AHP (asosiy) + ZB (sinergist)samaradorlik va xarajatlarni muvozanatlashtiradi.
- uchunyuqori shaffoflik/egiluvchanliktalablar, suyuq fosfor-azot FRs (masalan, Levagard 4090N) afzalligicha qoladi.
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Xabar vaqti: 22-may-2025-yil