حل منهجي لتقليل كثافة دخان فيلم TPU

حل منهجي لتقليل كثافة دخان فيلم TPU (الحالي: 280؛ المستهدف: <200)
(الصيغة الحالية: هيبوفوسفيت الألومنيوم 15 فص، MCA 5 فص، بورات الزنك 2 فص)

أولا: تحليل القضايا الأساسية

1. حدود الصياغة الحالية:

• هيبوفوسفيت الألومنيوم:يقمع انتشار اللهب في المقام الأول ولكنه يقمع الدخان بشكل محدود.
• إم سي إيه:مثبط للهب في الطور الغازي فعال في حالات التوهج اللاحق (يحقق الهدف بالفعل) ولكنه غير كافٍ لتقليل دخان الاحتراق.
• بورات الزنك:يعزز تكوين الفحم ولكن بجرعة أقل من اللازم (2 جزء فقط)، مما يؤدي إلى فشله في تكوين طبقة فحم كثيفة بما يكفي لقمع الدخان.

1. المتطلبات الأساسية:

• تقليل كثافة دخان الاحتراق عن طريققمع الدخان المعزز بالفحمأوآليات تخفيف الطور الغازي.

II. استراتيجيات التحسين

1. تعديل نسب الصياغة الحالية

• هيبوفوسفيت الألومنيوم:زيادة إلى18-20 دقيقة(يعزز مقاومة اللهب في الطور المكثف؛ مراقبة المرونة).
• إم سي إيه:زيادة إلى6-8 دقائق(يعزز عمل الطور الغازي؛ الكميات الزائدة قد تؤدي إلى تدهور المعالجة).
• بورات الزنك:زيادة إلى3-4 دقائق(يعزز تكوين الفحم).

مثال على الصياغة المعدلة:

• هيبوفوسفيت الألومنيوم: 18 فر
• MCA: 7 phr
• بورات الزنك: 4 أجزاء

2. تقديم مثبطات الدخان عالية الكفاءة

• مركبات الموليبدينوم(على سبيل المثال، موليبدات الزنك أو موليبدات الأمونيوم):
• دور:يحفز تكوين الفحم، مما يخلق حاجزًا كثيفًا لمنع الدخان.
• الجرعة: 2-3 phr (يتآزر مع بورات الزنك).
• الطين النانوي (المونتموريلونيت):
• دور:حاجز مادي لتقليل انبعاث الغاز القابل للاشتعال.
• الجرعة: 3-5 جزء في المليون (تم تعديل السطح للتشتت).
• مثبطات اللهب القائمة على السيليكون:
• دور:يحسن جودة الفحم وقمع الدخان.
• الجرعة: 1-2 جزء في المليون (يتجنب فقدان الشفافية).

3. تحسين النظام التآزري

• بورات الزنك:أضف 1-2 جزء في المليون للتفاعل مع هيبوفوسفيت الألومنيوم وبورات الزنك.
• بولي فوسفات الأمونيوم (APP):أضف 1-2 جزء في المليون لتعزيز تأثير الطور الغازي مع MCA.

ثالثًا: الصيغة الشاملة الموصى بها

النتائج المتوقعة:

• كثافة دخان الاحتراق: ≤200 (عبر تآزر الطور الفحمي والغازي).
• كثافة دخان التوهج:الحفاظ على ≤200 (MCA + بورات الزنك).

رابعًا: ملاحظات حول تحسين العمليات الرئيسية

1. درجة حرارة المعالجة:حافظ على درجة حرارة تتراوح بين 180 إلى 200 درجة مئوية لمنع التحلل المبكر لمثبطات اللهب.
2. تشتت:

• استخدم خلطًا عالي السرعة (≥2000 دورة في الدقيقة) للحصول على توزيع موحد للنانو كلاي/الموليبدات.
• أضف 0.5–1 جزء في المليون من عامل ربط السيلان (على سبيل المثال، KH550) لتحسين توافق الحشو.

1. تشكيل الفيلم:عند الصب، يجب تقليل معدل التبريد لتسهيل تكوين طبقة الفحم.

خامسًا: خطوات التحقق

1. اختبارات المعمل:إعداد العينات وفقًا للصيغة الموصى بها؛ وإجراء اختبارات الحرق الرأسي UL94 وكثافة الدخان (ASTM E662).
2. توازن الأداء:اختبار قوة الشد والاستطالة والشفافية.
3. التحسين التكراري:إذا ظلت كثافة الدخان مرتفعة، قم بتعديل الموليبدات أو الطين النانوي تدريجيًا (±1 جزء في المليون).

سادسا. التكلفة والجدوى

• تأثير التكلفة: يؤدي استخدام موليبدات الزنك (~50¥/كجم) + الطين النانوي (~30¥/كجم) إلى زيادة التكلفة الإجمالية بنسبة <15% عند تحميل ≤10%.
• قابلية التوسع الصناعي:متوافق مع معالجة TPU القياسية؛ لا يحتاج إلى معدات متخصصة.

٧. الخاتمة

بواسطةزيادة بورات الزنك + إضافة الموليبدات + الطين النانوي، نظام ثلاثي الفعل (تكوين الفحم + تخفيف الغاز + الحاجز المادي) يمكن تحقيق كثافة دخان الاحتراق المستهدفة (≤200). أعطِ الأولوية لاختبارالموليبدات + الطين النانويالجمع، ثم ضبط النسب لتحقيق التوازن بين التكلفة والأداء.