PVC örtüklər üçün alov gecikdirən formulanın təhlili və optimallaşdırılması

PVC örtüklər üçün alov gecikdirən formulanın təhlili və optimallaşdırılması

Müştəri PVC çadırlar istehsal edir və alov gecikdirən örtük tətbiq etməlidir. Hazırkı formula 60 hissə PVC qatranı, 40 hissə TOTM, 30 hissə alüminium hipofosfit (40% fosfor tərkibli), 10 hissə MCA, 8 hissə sink borat və dispersantlardan ibarətdir. Bununla belə, alov gecikdirici performans zəifdir və alov gecikdiricilərin dağılması da qeyri-adekvatdır. Aşağıda səbəblərin təhlili və formulaya təklif edilən düzəliş verilmişdir.

I. Zəif alov gecikdiriciliyinin əsas səbəbləri

1. Zəif Sinergetik Effektli Balanssız Alova Gecikdirici Sistem

• Həddindən artıq alüminium hipofosfit (30 hissə):
  Alüminium hipofosfit fosfor əsaslı effektiv alov gecikdirici olsa da (40% fosfor tərkibi), həddindən artıq əlavə (>25 hissə) aşağıdakılara səbəb ola bilər:
• Sistemin özlülüyündə kəskin artım, dispersiyanı çətinləşdirir və yanmağı sürətləndirən yığılmış qaynar nöqtələr əmələ gətirir (“fiil effekti”).
• Həddindən artıq qeyri-üzvi doldurucuya görə materialın möhkəmliyi və pozulmuş film əmələ gətirmə xüsusiyyətləri.
• Yüksək MCA məzmunu (10 hissə):
  MCA (azot əsaslı) adətən sinergist kimi istifadə olunur. Dozaj 5 hissədən çox olduqda, alov gecikdirici səmərəliliyi artıraraq və digər alov gecikdiricilərə potensial olaraq müdaxilə edərək, səthə keçməyə meyllidir.
• Əsas sinergistlərin olmaması:
  Sink boratın tüstü basdıran təsirləri olsa da, sürmə əsaslı (məsələn, surma trioksid) və ya metal oksid (məsələn, alüminium hidroksid) birləşmələrinin olmaması “fosfor-azot-surma” sinerji sisteminin formalaşmasının qarşısını alır, nəticədə qaz fazasının alov gecikdirməsi kifayət deyil.

2. Plastifikator seçimi və alov gecikdirmə məqsədləri arasında uyğunsuzluq

• TOTM (trioktil trimellitat) məhdud alov gecikdiriciliyinə malikdir:
  TOTM istilik müqavimətində üstündür, lakin fosfat efirləri (məsələn, TOTP) ilə müqayisədə alov gecikdirməkdə daha az effektivdir. Çadır örtükləri kimi yüksək alov gecikdirən tətbiqlər üçün TOTM kifayət qədər yanma və oksigen baryeri imkanlarını təmin edə bilməz.
• Ümumi plastikləşdirici kifayət deyil (yalnız 40 hissə):
  Tam plastifikasiya üçün PVC qatranı adətən 60-75 hissə plastifikator tələb edir. Aşağı plastikləşdirici tərkibi yüksək ərimə özlülüyünə gətirib çıxarır, alov gecikdirici dispersiya problemlərini daha da artırır.

3. Qeyri-bərabər alov gecikdirici paylanmaya səbəb olan səmərəsiz dispersiya sistemi

• Cari dispersant ümumi təyinatlı tip ola bilər (məsələn, stearin turşusu və ya PE mumu), yüksək yüklü qeyri-üzvi alov gecikdiriciləri (alüminium hipofosfit + sink borat cəmi 48 hissə) üçün təsirsizdir və aşağıdakılara səbəb olur:
• Alov gecikdirən hissəciklərin yığılması, örtükdə lokallaşdırılmış zəif ləkələr yaradır.
• Emal zamanı zəif ərimə axını, vaxtından əvvəl parçalanmaya səbəb olan kəsmə istiliyi yaradır.

4. Alov gecikdiricilər və PVC arasında zəif uyğunluq

• Alüminium hipofosfit və sink borat kimi qeyri-üzvi materiallar PVC ilə əhəmiyyətli polarite fərqlərinə malikdir. Səthi modifikasiya etmədən (məsələn, silan birləşmələri) faza ayrılması baş verir, alov gecikdirici səmərəliliyi azaldır.

II. Əsas dizayn yanaşması

1. İlkin Plastifikatoru TOTP ilə əvəz edin

• Onun əla daxili alov gecikdiriciliyindən (fosforun tərkibi ≈9%) və plastikləşdirici təsirindən istifadə edin.

2. Alov gecikdirici nisbətləri və sinerjini optimallaşdırın

• Alüminium hipofosfitini əsas fosfor mənbəyi kimi saxlayın, lakin dispersiyanı yaxşılaşdırmaq və “fiil effektini” minimuma endirmək üçün onun dozasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldın.
• Sink boratı əsas sinergist kimi saxlayın (kömürləşməni və tüstünün basdırılmasını təşviq edir).
• MCA-nı azot sinerjisi kimi saxlayın, lakin miqrasiyanın qarşısını almaq üçün onun dozasını azaldın.
• təqdim etməkultra incə alüminium hidroksid (ATH)çoxfunksiyalı komponent kimi:
• Alov gecikdiriciliyi:Yanan qazların endotermik parçalanması (dehidrasiya), soyudulması və seyreltilməsi.
• Dumanın qarşısının alınması:Tüstü əmələ gəlməsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
• Doldurucu:Xərcləri azaldır (digər alov gecikdiricilərlə müqayisədə).
• Təkmilləşdirilmiş dispersiya və axın (ultrafil dərəcə):Özlülük artımını minimuma endirərək, adi ATH-dən daha asan dağılır.

3. Dispersiya Problemləri üçün Güclü Həllər

• Plastifikatorun tərkibini əhəmiyyətli dərəcədə artırın:Tam PVC plastikləşməsini təmin edin və sistemin özlülüyünü azaldın.
• Yüksək effektli super dispersantlardan istifadə edin:Xüsusilə yüksək yüklü, asanlıqla yığılmış qeyri-üzvi tozlar (alüminium hipofosfit, ATH) üçün nəzərdə tutulmuşdur.
• Emal prosesini optimallaşdırın (əvvəlcədən qarışdırma vacibdir):Alov gecikdiricilərin hərtərəfli islanmasını və yayılmasını təmin edin.

4. Əsas emal sabitliyini təmin edin

• Kifayət qədər istilik stabilizatorları və müvafiq sürtkü yağları əlavə edin.

III. Yenidən işlənmiş Alova Gecikdirici PVC Formula

IV. Formula Qeydləri və Əsas Nöqtələr

1. TOTP Əsas Vəqfdir

• 65-75 hissətəmin edir:
• Tam plastifikasiya: PVC yumşaq, davamlı film əmələ gəlməsi üçün kifayət qədər plastikləşdirici tələb edir.
• Özlülüyün azaldılması: Yüksək yüklü qeyri-üzvi alov gecikdiricilərinin dispersiyasını yaxşılaşdırmaq üçün kritikdir.
• Daxili alov gecikdiricilik: TOTP özü yüksək effektiv alov gecikdirən plastifikatordur.

2. Alov gecikdirici sinerji

• PNB-Al sinerjisi:Alüminium hipofosfit (P) + MCA (N) əsas PN sinerjisini təmin edir. Sink borat (B, Zn) kömürləşməni və tüstülənməni gücləndirir. Ultra incə ATH (Al) kütləvi endotermik soyutma və tüstü bastırma təklif edir. TOTP də fosfora kömək edir. Bu, çox elementli sinergetik sistem yaradır.
• ATH-nin rolu:Ultra incə ATH-nin 25-35 hissəsi alov gecikdirməyə və tüstülənməyə böyük töhfə verir. Onun endotermik parçalanması istiliyi udur, sərbəst buraxılan su buxarı isə oksigeni və yanan qazları sulandırır.Ultra incə və səthlə işlənmiş ATH vacibdirözlülük təsirini minimuma endirmək və PVC uyğunluğunu yaxşılaşdırmaq.
• Azaldılmış alüminium hipofosfit:Fosfor qatqısını qoruyarkən sistem yükünü yüngülləşdirmək üçün 30-dan 15-20 hissəyə endirildi.
• Azaldılmış MCA:Miqrasiyanın qarşısını almaq üçün 10-dan 4-6 hissəyə endirildi.

3. Dispersiya həlli – Uğur üçün kritikdir

• Super dispersant (3-4 hissə):Yüksək yüklü (ümumi 50-70 hissə qeyri-üzvi doldurucular!), çətin dağılan sistem (alüminium hipofosfit + ultra incə ATH + sink borat) ilə işləmək üçün vacibdir.Adi dispersantlar (məsələn, kalsium stearat, PE mumu) kifayət deyil!Yüksək səmərəli super dispersantlara investisiya qoyun və adekvat miqdarda istifadə edin.
• Plastifikatorun tərkibi (65-75 hissə):Yuxarıda göstərildiyi kimi, ümumi viskoziteyi azaldır, dispersiya üçün daha yaxşı bir mühit yaradır.
• Sürtkü yağları (1-2 hissə):Daxili/xarici sürtkü yağlarının birləşməsi qarışdırma və örtmə zamanı yaxşı axımı təmin edir, yapışmanın qarşısını alır.

4. Emal - Qabaqcadan Qarışdırma Protokolu

• Addım 1 (qeyri-üzvi tozları quru qarışdırın):
• Yüksək sürətli qarışdırıcıya alüminium hipofosfit, ultra incə ATH, sink borat, MCA və bütün super dispersant əlavə edin.
• 80-90°C-də 8-10 dəqiqə qarışdırın. Məqsəd: super-dispersantın hər bir hissəciyi tam şəkildə örtməsini, aglomeratları parçalamasını təmin edin.Vaxt və temperatur kritikdir!
• Addım 2 (Şlamın əmələ gəlməsi):
• Addım 1-dən qarışığa TOTP-nin çox hissəsini (məsələn, 70-80%), bütün istilik stabilizatorlarını və daxili sürtkü yağlarını əlavə edin.
• 90-100°C temperaturda 5-7 dəqiqə qarışdıraraq vahid, axan alov gecikdirən məhlul əmələ gətirir. Tozların plastifikatorlar tərəfindən tam nəmləndiyinə əmin olun.
• Addım 3 (PVC və qalan komponentləri əlavə edin):
• PVC qatranı, qalan TOTP, xarici sürtkü yağları (və bu mərhələdə əlavə olunarsa, antioksidantlar/UV stabilizatorları) əlavə edin.
• 100-110°C-də 7-10 dəqiqə ərzində "quru nöqtəyə" çatana qədər qarışdırın (sərbəst axan, topaklar yoxdur).PVC deqradasiyasının qarşısını almaq üçün həddindən artıq qarışdırmaqdan çəkinin.
• Soyutma:Kütlənin qarşısını almaq üçün qarışığı boşaltın və <50°C-yə qədər soyudun.

5. Sonrakı Emal

• Kalender və ya örtük üçün soyudulmuş quru qarışığı istifadə edin.
• Stabilizatorun nasazlığından və ya alov gecikdiricilərin (məsələn, ATH) vaxtından əvvəl parçalanmasının qarşısını almaq üçün emal temperaturuna ciddi şəkildə nəzarət edin (tövsiyə olunan ərimə temperaturu ≤170–175°C).

V. Gözlənilən nəticələr və ehtiyat tədbirləri

• Alov gecikdiriciliyi:Orijinal formula (TOTM + yüksək alüminium hipofosfit/MCA) ilə müqayisədə bu yenidən işlənmiş formula (TOTP + optimallaşdırılmış P/N/B/Al nisbətləri) xüsusilə şaquli yanma performansında və tüstü basmada alov gecikdiriciliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmalıdır. Çadırlar üçün CPAI-84 kimi hədəf standartları. Əsas testlər: ASTM D6413 (şaquli yanma).
• Dispersiya:Super-dispersant + yüksək plastifikator + optimallaşdırılmış qabaqcadan qarışdırma dispersiyanı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmalı, aglomerasiyanı azaltmalı və örtüyün vahidliyini yaxşılaşdırmalıdır.
• İşlənmə qabiliyyəti:Adekvat TOTP və sürtkü yağları hamar emal təmin etməli, lakin faktiki istehsal zamanı özlülük və yapışmaya nəzarət etməlidir.
• Qiymət:TOTP və super dispersantlar bahalıdır, lakin azaldılmış alüminium hipofosfit və MCA bəzi xərcləri kompensasiya edir. ATH nisbətən ucuzdur.

Kritik Xatırlatmalar:

• Əvvəlcə kiçik miqyaslı sınaqlar!Laboratoriyada sınaqdan keçirin və faktiki materiallar (xüsusilə ATH və super dispersant performans) və avadanlıq əsasında tənzimləyin.
• Material seçimi:
• ATH:Ultra incə (D50 ≤2µm), səthlə işlənmiş (məsələn, silan) növlərdən istifadə edilməlidir. PVC uyğun tövsiyələr üçün təchizatçılarla məsləhətləşin.
• Super dispersantlar:Yüksək effektiv növlərdən istifadə edilməlidir. Təchizatçıları tətbiq haqqında məlumatlandırın (PVC, yüksək yüklü qeyri-üzvi doldurucular, halogensiz alov gecikdirici).
• TOTP:Yüksək keyfiyyəti təmin edin.
• Test:Hədəf standartlarına uyğun olaraq ciddi alov gecikdirici testlər aparın. Yaşlanma/suya davamlılığı da qiymətləndirin (açıq çadırlar üçün kritikdir!). UV stabilizatorları və antioksidanlar vacibdir.

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