تركيبة مثبطة للهب خالية من الهالوجين لنظام طلاء TPU باستخدام مذيب DMF

تركيبة مثبطة للهب خالية من الهالوجين لنظام طلاء TPU باستخدام مذيب DMF

بالنسبة لأنظمة طلاء TPU التي تستخدم ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) كمذيب، يتطلب استخدام هيبوفوسفيت الألومنيوم (AHP) وبورات الزنك (ZB) كمثبطات للهب تقييمًا منهجيًا. فيما يلي تحليل مفصل وخطة تنفيذ:

I. تحليل جدوى هيبوفوسفيت الألومنيوم (AHP)

1. آلية مقاومة اللهب ومزاياها

• الآلية:
• يتحلل في درجات حرارة عالية لتوليد أحماض الفوسفوريك والميتافوسفوريك، مما يعزز تكوين الفحم في TPU (مثبطات اللهب في الطور المكثف).
• يطلق جذور PO· لمقاطعة تفاعلات الاحتراق المتسلسلة (مثبطات اللهب في الطور الغازي).
• المزايا:
• خالية من الهالوجين، منخفضة الدخان، منخفضة السمية، متوافقة مع RoHS/REACH.
• استقرار حراري جيد (درجة حرارة التحلل ≈300 درجة مئوية)، ومناسب لعمليات تجفيف TPU (عادة <150 درجة مئوية).

2. تحديات التطبيق والحلول

3. الصيغة والعملية الموصى بها

• مثال على الصياغة:
• قاعدة TPU/DMF: 100 phr
• AHP المعدلة على السطح: 20 صفحة
• بورات الزنك (ZB): 5 أجزاء (تآزر قمع الدخان)
• المشتت (BYK-110): 1.5 جزء في المليون
• النقاط الرئيسية للعملية:
• قم بخلط AHP مسبقًا مع المشتت وDMF الجزئي تحت القص العالي (≥3000 دورة في الدقيقة، 30 دقيقة)، ثم قم بخلطه مع ملاط ​​TPU.
• تجفيف ما بعد الطلاء: 120-150 درجة مئوية، تمديد الوقت بنسبة 10% لضمان تبخر DMF بالكامل.

ثانيًا: تحليل جدوى بورات الزنك (ZB)

1. آلية مقاومة اللهب ومزاياها

• الآلية:
• يشكل طبقة زجاجية B₂O₃ في درجات الحرارة العالية، مما يحجب الأكسجين والحرارة (مقاومة اللهب في الطور المكثف).
• يطلق الماء المرتبط (~13%)، مما يؤدي إلى تخفيف الغازات القابلة للاشتعال وتبريد النظام.
• المزايا:
• تأثير تآزري قوي مع AHP أو ثلاثي هيدروكسيد الألومنيوم (ATH).
• إزالة الدخان بشكل ممتاز، مثالية للتطبيقات ذات الدخان المنخفض.

2. تحديات التطبيق والحلول

3. الصيغة والعملية الموصى بها

• مثال على الصياغة:
• قاعدة TPU/DMF: 100 phr
• ZB بحجم النانو: 8 أجزاء
• AHP: 15 صفحة
• عامل الترطيب (Tego 750W): 1 ساعة
• النقاط الرئيسية للعملية:
• قم بتفريق ZB مسبقًا في DMF عبر طحن الخرز (حجم الجسيمات ≤2μm) قبل الخلط مع ملاط ​​TPU.
• قم بتمديد وقت التجفيف (على سبيل المثال، 30 دقيقة) لتجنب الرطوبة المتبقية التي تؤثر على مقاومة اللهب.

ثالثًا. التقييم التآزري لنظام AHP + ZB

1. تأثيرات مثبطة للهب التآزرية

• التآزر في الطور الغازي والطور المكثف:
• يوفر AHP الفوسفور اللازم للتفحيم، بينما يعمل ZB على تثبيت طبقة التفحيم وقمع التوهج اللاحق.
• إجمالي LOI: 28-30%، UL94 V-0 (1.6 مم) قابلة للتحقيق.
• قمع الدخان:
• يقلل ZB من انبعاث الدخان بنسبة >50% (اختبار المسعر المخروطي).

2. توصيات موازنة الأداء

• تعويض الممتلكات الميكانيكية:
• أضف 2-3% من مُليّن TPU (على سبيل المثال، بولي كابرولاكتون بوليول) للحفاظ على المرونة (استطالة >300%).
• استخدم مساحيق فائقة الدقة (AHP/ZB <2μm) لتقليل فقدان قوة الشد.
• التحكم في استقرار العملية:
• الحفاظ على لزوجة الملاط عند 2000-4000 cP (Brookfield RV، المغزل 4، 20 دورة في الدقيقة) للحصول على طلاء موحد.

رابعًا: مقارنة مع مثبطات اللهب السائلة القائمة على المذيبات

خامسًا: خطوات التنفيذ الموصى بها

1. الاختبار على نطاق المختبر:

• قم بتقييم AHP/ZB بشكل فردي وبالجمع (تحميل التدرج: 10%، 15%، 20%).
• تقييم استقرار التشتت (لا يوجد ترسيب بعد 24 ساعة)، وتغيرات اللزوجة، وتوحيد الطلاء.

1. التحقق على نطاق تجريبي:

• تحسين ظروف التجفيف (الوقت / درجة الحرارة) واختبار مقاومة اللهب (UL94، LOI) والخصائص الميكانيكية.
• مقارنة التكاليف: إذا خفضت AHP+ZB التكاليف بنسبة >30% مقارنة بـ FRs السائلة، فهي مجدية اقتصاديًا.

1. التحضير للتوسع:

• التعاون مع الموردين لتطوير ماسترباتشات AHP/ZB الموزعة مسبقًا (تعتمد على DMF) لتبسيط الإنتاج.

السادس. الخاتمة

بفضل عمليات التشتت المتحكم فيها، يمكن أن تعمل AHP وZB كمثبطات فعالة للهب لطلاءات TPU/DMF، بشرط:

1. تعديل السطح + التشتت عالي القصيتم تطبيقه لمنع تكتل الجسيمات.
2. AHP (أساسي) + ZB (مؤازر)يوازن بين الكفاءة والتكلفة.
3. لشفافية/مرونة عاليةوبناءً على هذه المتطلبات، تظل مركبات الفوسفور والنيتروجين السائلة (على سبيل المثال، Levagard 4090N) هي المفضلة.

شركة سيتشوان تايفنغ الجديدة لمثبطات اللهب المحدودة (ISO & REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com