DMF Solventdən istifadə edərək TPU Kaplama Sistemi üçün Halojensiz Alova Gecikdirici Formulyasiya
Solvent kimi Dimetil Formamiddən (DMF) istifadə edən TPU örtük sistemləri üçün alüminium hipofosfit (AHP) və sink boratın (ZB) alov gecikdiriciləri kimi istifadəsi sistematik qiymətləndirmə tələb edir. Aşağıda ətraflı təhlil və icra planı verilmişdir:
I. Alüminium hipofosfitin texniki-iqtisadi təhlili (AHP)
1. Alov gecikdirici mexanizm və üstünlükləri
- Mexanizm:
- Fosfor və metafosfor turşuları yaratmaq üçün yüksək temperaturda parçalanır, TPU-da kömür əmələ gəlməsini təşviq edir (qatlanmış fazalı alov gecikdirici).
- Yanma zəncirvari reaksiyalarını (qaz fazasının alov gecikdirməsi) dayandırmaq üçün PO· radikallarını buraxır.
- Üstünlükləri:
- Halojensiz, az tüstü, aşağı toksiklik, RoHS/REACH ilə uyğundur.
- Yaxşı istilik sabitliyi (parçalanma temperaturu ≈300°C), TPU qurutma prosesləri üçün uyğundur (adətən <150°C).
2. Tətbiq Problemləri və Həll Yolları
| Çağırış | Həll |
| DMF-də zəif dispersiya | Səthi dəyişdirilmiş AHP istifadə edin (məsələn, silan birləşdirici agent KH-550). Pre-dispersiya prosesi: DMF və dispersant (məsələn, BYK-110) ilə hissəcik ölçüsü <5μm olan bilyalı dəyirman AHP. |
| Yüksək yükləmə tələbi (20-30%) | Ümumi yüklənməni 15-20%-ə qədər azaltmaq üçün ZB və ya melamin siyanurat (MCA) ilə sinergetik birləşmə. |
| Azaldılmış örtük şəffaflığı | Nano ölçülü AHP (hissəcik ölçüsü <1μm) istifadə edin və ya şəffaf alov gecikdiricilərlə (məsələn, üzvi fosfatlar) qarışdırın. |
3. Tövsiyə olunan Formulyasiya və Proses
- Formulyasiya nümunəsi:
- TPU/DMF bazası: 100 phr
- Səthi dəyişdirilmiş AHP: 20 phr
- Sink borat (ZB): 5 phr (tüstü yatırma sinerjisi)
- Dispersant (BYK-110): 1,5 phr
- Proses əsas nöqtələri:
- AHP-ni yüksək kəsmə altında (≥3000 rpm, 30 dəq) dispersant və qismən DMF ilə əvvəlcədən qarışdırın, sonra TPU şlamı ilə qarışdırın.
- Kaplamadan sonra qurutma: 120-150°C, DMF-nin tam buxarlanmasını təmin etmək üçün vaxtı 10% artırın.
II. Sink Boratın (ZB) Fizibilite Təhlili
1. Alov gecikdirici mexanizm və üstünlükləri
- Mexanizm:
- Yüksək temperaturda B₂O₃ şüşə təbəqəsi əmələ gətirir, oksigeni və istiliyi maneə törədir (qatlanmış fazalı alov gecikdirici).
- Bağlanmış suyu (~13%) buraxır, yanan qazları seyreldir və sistemi soyuyur.
- Üstünlükləri:
- AHP və ya alüminium trihidroksid (ATH) ilə güclü sinergik təsir.
- Əla tüstü bastırma, az tüstü tətbiqləri üçün idealdır.
2. Tətbiq Problemləri və Həll Yolları
| Çağırış | Həll |
| Zəif dispersiya sabitliyi | Nano ölçülü ZB (<500nm) və nəmləndirici maddələrdən (məsələn, TegoDispers 750W) istifadə edin. |
| Aşağı alov gecikdirici səmərəlilik (yüksək yükləmə tələb olunur) | Birincil alov gecikdiriciləri (məsələn, AHP və ya üzvi fosfor) ilə sinerjist (5-10%) kimi istifadə edin. |
| Azaldılmış örtük elastikliyi | Plastifikatorlarla kompensasiya edin (məsələn, DOP və ya polyester poliollar). |
3. Tövsiyə olunan Formulyasiya və Proses
- Formulyasiya nümunəsi:
- TPU/DMF bazası: 100 phr
- Nano ölçülü ZB: 8 phr
- AHP: 15 saat
- Nəmləndirici (Tego 750W): 1 phr
- Proses əsas nöqtələri:
- TPU şlamı ilə qarışdırmazdan əvvəl muncuq frezeleme (hissəcik ölçüsü ≤2μm) vasitəsilə ZB-ni DMF-də əvvəlcədən dağıtın.
- Alov gecikdiriciliyinə təsir edən qalıq nəmdən qaçınmaq üçün qurutma müddətini (məsələn, 30 dəqiqə) uzadın.
III. AHP + ZB Sisteminin Sinergetik Qiymətləndirilməsi
1. Sinergetik alov gecikdirici effektlər
- Qaz Faza və Kondensasiya Faza Sinerjisi:
- AHP kömürləşmə üçün fosforla təmin edir, ZB isə kömür qatını stabilləşdirir və parıltıdan sonrakı parıltını yatırır.
- Birləşdirilmiş LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) əldə edilə bilər.
- Tüstü bastırma:
- ZB tüstü emissiyasını >50% azaldır (Konus Kalorimetr testi).
2. Performansın Balanslaşdırılması Tövsiyələri
- Mexanik Mülkiyyət Kompensasiyası:
- Elastikliyi (uzanma >300%) saxlamaq üçün 2-3% TPU plastifikatoru (məsələn, polikaprolakton poliol) əlavə edin.
- Dartma gücü itkisini minimuma endirmək üçün ultra incə tozlardan (AHP/ZB <2μm) istifadə edin.
- Proses Sabitliyinə Nəzarət:
- Vahid örtük üçün 2000-4000 cP (Brookfield RV, mil 4, 20 rpm) məhlulun özlülüyünü qoruyun.
IV. Solvent əsaslı maye alov gecikdiriciləri ilə müqayisə
| Parametr | AHP + ZB Sistemi | Maye Fosfor-Azot FR (məsələn, Levagard 4090N) |
| Yüklənir | 20-30% | 15-25% |
| Dağılma Çətinliyi | Əvvəlcədən müalicə tələb edir (yüksək kəsilmə/səthin modifikasiyası) | Birbaşa həll, dispersiyaya ehtiyac yoxdur |
| Xərc | Aşağı (~$3-5/kq) | Yüksək (~$10-15/kq) |
| Ətraf Mühitə Təsir | Halojensiz, aşağı toksiklik | Tərkibində halogenlər ola bilər (məhsuldan asılı) |
| Kaplamanın şəffaflığı | Yarı şəffafdan qeyri-şəffaflığa qədər | Yüksək şəffaflıq |
V. Tövsiyə olunan İcra Mərhələləri
- Laboratoriya Sınaqları:
- AHP/ZB-ni ayrı-ayrılıqda və kombinasiyada qiymətləndirin (qradiyentin yüklənməsi: 10%, 15%, 20%).
- Dispersiyanın sabitliyini (24 saatdan sonra çökmə yoxdur), özlülük dəyişikliklərini və örtüyün vahidliyini qiymətləndirin.
- Pilot-miqyaslı doğrulama:
- Qurutma şərtlərini (vaxt/temperatur) optimallaşdırın və alov gecikdiriciliyini (UL94, LOI) və mexaniki xassələri sınayın.
- Xərcləri müqayisə edin: Əgər AHP+ZB likvid FR-lərlə müqayisədə xərcləri >30% azaldırsa, bu, iqtisadi cəhətdən sərfəlidir.
- Böyütmə Hazırlığı:
- Sadələşdirilmiş istehsal üçün əvvəlcədən səpələnmiş AHP/ZB masterbatchlərini (DMF əsaslı) inkişaf etdirmək üçün təchizatçılarla əməkdaşlıq edin.
VI. Nəticə
Nəzarət olunan dispersiya prosesləri ilə AHP və ZB TPU/DMF örtükləri üçün effektiv alov gecikdiriciləri kimi xidmət edə bilər, aşağıdakı şərtlərlə:
- Səth modifikasiyası + yüksək kəsici dispersiyahissəciklərin yığılmasının qarşısını almaq üçün tətbiq edilir.
- AHP (əsas) + ZB (sinergist)səmərəliliyi və dəyəri balanslaşdırır.
- üçünyüksək şəffaflıq/çevikliktələblər, maye fosfor-azot FRs (məsələn, Levagard 4090N) üstünlük olaraq qalır.
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Göndərmə vaxtı: 22 may 2025-ci il
