технология жолындаполипропиленнің галогенсіз отқа төзімділігі (PP), аммоний полифосфат негізіндегі кеңейтілген отқа төзімді жүйе (APP-IFR) және алюминий гипофосфитіне (AHP) негізделген синергетикалық жалынға қарсы жүйе әртүрлі механизмдері бар екі негізгі және жоғары тиімді шешімдер болып табылады. Олардың барлығы ақылға қонымды қосу арқылы PP-нің UL94 V-0 деңгейіне қол жеткізе алады, бірақ негізгі логикада, материалдардың жан-жақты өнімділігіне әсер етуде және қолданылатын сценарийлерде терең айырмашылықтар бар. Бұл мақала әрекет ету механизмінің негізгі логикасынан бастап өнімділік параметрлерін жай ғана тізімдеумен шектелмей, осы екі жүйені жан-жақты және көп өлшемді терең салыстыру мен талдауды жүргізуге және қолданбалы сценарийлер негізінде ғылыми іріктеу шешімдерін қабылдау негізін ұсынуға бағытталған.
Екеуінің арасындағы жалынға төзімді механизмдердегі маңызды айырмашылықты түсіну ғылыми таңдаудың негізі болып табылады.
·Негізгі компоненттер: қышқыл көзі (аммоний полифосфаты, APP), көміртегі көзі (мысалы, пентаэритритол PER, триазин негізіндегі карбонизация агенті), газ көзі (меламин MEL және т.б.).
· Әсер ету механизмі: жылу әсерінен туындаған жоғары реттелген физикалық және химиялық кеңею процесі.
① Балқу және ыдырау: APP~250°C жоғары ыдырап, полифосфат пен аммиак газын шығарады.
② Катализдік дегидратация: Қатты қышқылды полифосфат полиен құрылымы бар көміртек қаңқасын қалыптастыру үшін көміртегі көздерінің (полиолдар) сусыздануын катализдейді.
③ Қорғау режимі: Көміртек қабаты оқшаулау, оттегі оқшаулау, түтіннің басылуы және астындағы субстратты қорғайтын тамшылардың алдын алу үшін тамаша физикалық тосқауыл ретінде қызмет етеді.
·Негізгі компоненттер: алюминий гипофосфиті (негізгі отқа төзімді) және жоғары тиімді синергистер (әдетте құрамында азоты жоғары қосылыстар, мысалы, меламин цианурат MCA, меламин полифосфат MPP және т.б.).
·Әсер ету механизмі: көміртекті түзу үшін газ-фазалық радикалды сөндіру және конденсацияланған фазалық катализ арасындағы дәл синергия.
① Ыдырау жолы: AHP шамамен 300°C температурада ыдырай бастайды, гипофосфит, пирофосфат және PO · радикалдарын түзеді.
② Газ фазасының жалынға төзімділігі: PO · радикалдары белсенді аралық өнімдер ретінде жану реакциясын үзіп, жану тізбегі реакциясындағы негізгі бос радикалдарды (H ·, OH ·) тиімді ұстай алады.
③ Конденсирленген фазалық эффект: құрамында ыдыраған фосфор қышқылы бар заттар РР молекулалық тізбектерінің сусыздануын және циклденуін ынталандырады, графиттенудің жоғары дәрежесі бар тығыз, үздіксіз, бірақ жоғары кеңейтілмеген көміртек қабатының түзілуін катализдейді.
④ Қорғау режимі: газ фазасы мен конденсацияланған фазаның қосарлы әсерлері біріктірілген, бұл жалын аймағындағы бос радикалдарды сөндіріп қана қоймайды, сонымен қатар конденсацияланған фазада қорғаныш көміртек қабатын құрайды.
Негізгі мүмкіндіктер: Газдың қатты фазасының синергиясы, жалынға қарсы процесс әдетте көлемнің қатты кеңеюін тудырмай, «химиялық араласуды» және «физикалық кедергіні» біріктіреді.
|
Салыстырмалы өлшем |
APP негізіндегі IFR жүйесі |
Алюминий гипофосфатына (AHP) негізделген синергетикалық жүйе |
|
Жалынға төзімділік |
Жоғары. Әдетте, 20-30% қосу мөлшері UL94 V-0 (1,6 мм) жетуі мүмкін. Тиімділік APP, карбонизация агенті және газ көзі арасындағы тамаша үйлестіру мен сәйкестікке байланысты. |
Өте жоғары. Әдетте, жалпы 15-25% қосу UL94 V-0 деңгейіне жетуі мүмкін және одан жоғары LOI (Оттегінің шекті индексі) мәніне ие болады. Синергетиктерге тәуелділік өте күшті. |
|
Механикалық қасиеттерге әсері |
Теріс әсер, әсіресе соққы күші жағынан айтарлықтай. Жоғары қосу мөлшері (шайырдың құрамына жақын) матрицаны сұйылтты; APP/карбонизация агенттері негізінен қатты бөлшектер болып табылады, олар стресс концентрациясын оңай тудыруы мүмкін; Құрылымдардың шамадан тыс кеңеюі механикалық беріктігін төмендетуі мүмкін. Өтемақы POE сияқты қатайтатын агенттер арқылы қажет. |
Әсер салыстырмалы түрде аз және тепе-теңдік жақсырақ. Қосудың жалпы мөлшері аз, ал ПП үздіксіз фазасына «сұйылту әсері» әлсіз. AHP ұсақ бөлшектердің өлшеміне ие, ал синергист белгілі бір майлау немесе пластиктендіргіш әсерге ие. Оның соғу жылдамдығы мен созылу беріктігі әдетте бірдей жалынға төзімділік дәрежесі бар IFR-ге қарағанда жақсырақ. |
|
Жылу өнімділігінің әсері |
Жылу бұрмалану температурасына (HDT) теріс әсер етеді. Жоғары толтыру көлемі HDT төмендетеді. Жүйенің ыдырау температурасын PP өңдеу температурасының терезесімен дәл сәйкестендіру қажет, бұл мезгілсіз көбіктенуді болдырмас үшін. |
HDT жақсартады немесе сақтай алады. Кейбір AHP/синергетикалық жүйелер белгілі бір нуклеациялық әсерге ие және матрицаның кристалдылығына аз зиян келтіреді. Материал жоғары температурада жақсы қаттылықты сақтайды. |
|
Өңдеуге жарамдылық |
Қиындық маңызды. Жүйе жоғары тұтқырлыққа және нашар өтімділікке ие; APP гидролиз қаупі бар (суға төзімді түрін таңдау керек); Өңдеу температурасының диапазоны тар және қатаң бақылауды қажет етеді (әдетте<220°C). |
Өңдеу терезесі кең және жақсы өтімділікке ие. Жүйенің жалпы қосу мөлшері төмен, балқыма ағынының индексіне (MFI) аз әсер етеді; Жақсы термиялық тұрақтылық, өңдеу температурасы 240-260 ° C жетуі мүмкін, жұқа қабырғалы күрделі бұйымдарға жарамды. |
|
Суға төзімділік/ауа райына төзімділік |
Дәстүрлі қолданбалардың кемшіліктері бар. APP ылғалды сіңіруге және гидролизге бейім, бұл беткі қабаттың қатуына және жалынға төзімділіктің төмендеуіне әкеледі. Сыртқы немесе ылғалды қоршаған орта талаптарын қанағаттандыру үшін жоғары агрегация немесе микрокапсуляция қолданбаларын пайдалану қажет. |
The intrinsic advantage is significant. Алюминий гипофосфиті және оның жиі қолданылатын синергетиктері (мысалы, MCA) суда өте төмен ерігіштікке, төмен ылғалды сіңіруге, гидролизге және миграцияға жақсы төзімділікке ие және ылғалды ортада қолдануға жарамды. |
|
Түтіннің тығыздығы және уыттылығы |
Түтіннің тығыздығы салыстырмалы түрде төмен. Кеңейтілген көміртекті қабат түтін өндірісін тиімді басады. Дегенмен, жану өнімдерінің құрамында CO және аммиак бар, бұл ескеру керек. |
Шығарылатын түтіннің мөлшері салыстырмалы түрде жоғары. Газ фазалық жалынға төзімді процесс толық емес жану өнімдерін шығаруы мүмкін. Оны түтін басатын құралдармен (мысалы, аздаған мырыш бораты) бірге қолдану қажет. |
|
Электрлік өнімділік |
Әдетте жақсы, бірақ ылғалды сіңіргеннен кейін көлемдік кедергі төмендейді. |
Өте жақсы. Төмен ылғалды сіңіру және ион қоспаларының төмен мөлшері оны жоғары және тұрақты CTI мәніне (әдетте> 600 В) ие етеді, бұл электрондық және электрлік қолданбаларда маңызды артықшылық болып табылады. |
|
Сыртқы түрі және түсі |
Өнім көбінесе мөлдір емес және сүтті ақ болып көрінеді және APP жауын-шашынына байланысты беті кедір-бұдырға бейім. |
Ол жеңіл немесе ақ түсті өнімдерге қол жеткізе алады және бетінің тегістігі әдетте жақсырақ болады. |
|
Кешенді құн |
Шикізат құны орташа, бірақ өнімділігі жоғары суға төзімді қолданбалардың бағасы салыстырмалы түрде жоғары. Қосылған үлкен сомаға байланысты бірлік көлемінің құны жоғары болуы мүмкін. |
Салмақ бірлігінің құны жоғары, бірақ қоспаның төмен мөлшері, тығыздығы төмен (жеңіл өнім) және өңдеудің жоғары шығымдылығына байланысты өнімнің жалпы құны бәсекеге қабілетті болуы мүмкін. |
PP өнімдері үшін ең қолайлы отқа төзімді жүйені қалай таңдауға болады? Шешім қабылдаудың келесі логикасын ұстаныңыз:
· Қолдану сценарийі A: Сыртқы, ылғалды орта немесе ауа-райына жоғары төзімділікті қажет ететін (мысалы, сыртқы электр қоршаулары, су тазарту жабдығының құрамдас бөліктері)
·Ұсыныс: Алюминий гипофосфит негізіндегі жүйе немесе жоғарғы деңгейдегі суға төзімді микрокапсуляциялық APP пайдаланатын IFR жүйесі.
·Шешім негізі: Біріншісі табиғи суға төзімді болса, екіншісі техникалық құралдар арқылы кемшіліктерді өтейді. Ұзақ мерзімді қартаюдан кейінгі өнімділікті сақтау жылдамдығы мен құнын жан-жақты бағалау қажет.
·B қолданбалы сценарийі: өте жоғары электрлік өнімділікті қажет етеді (мысалы, қосқыштар, автоматты ажыратқыштар және жоғары CTI және IR қажет ететін катушкалар)
· Өте ұсынылады: алюминий гипофосфит негізіндегі жүйе.
· Шешім негізі: Оның төмен ылғалды сіңіру және төмен ион қоспалары сипаттамалары жоғары температура мен жоғары ылғалдылық жағдайында тамаша оқшаулау өнімділігін сақтауға мүмкіндік береді, бұл APP негізіндегі IFR-мен салыстыруға келмейді.
· Қолдану сценарийі C: жұқа қабырғалы және күрделі өнімдердің ағындылығын қалыптастыруға қойылатын қатаң талаптар
·Ұсыныс: Алюминий гипофосфит негізіндегі жүйе.
·Шешім негізі: Қоспаның аз мөлшерімен әкелетін тамаша өтімділік күрделі құрылымдардың толық толтырылуын және бетінің жақсы көрінісін қамтамасыз етеді.
· Қолдану сценарийі D: Түтіннің тығыздығына міндетті төмен талаптар (мысалы, белгілі бір көлік интерьерлері)
·Ұсыныс: Түтін басатын құралдармен біріктірілген оңтайландырылған APP негізіндегі IFR жүйесі.
·Шешім негізі: кеңейтілген көміртекті қабаттың физикалық тосқауылы түтін шығаруды басу үшін тиімді құрал болып табылады.
·Қолдану сценарийі E: әмбебап үй ішіндегі жалынға төзімді, өте шығынға сезімтал, механикалық қасиеттерге белгілі бір төзімділікпен
·Қосымша: дәстүрлі (суға төзімді емес) APP негізіндегі IFR жүйесі.
·Шешім негізі: Жалынға қарсы негізгі талаптарды орындау кезінде шығындардың артықшылығы.
·Зауыттық жабдықтың температураны бақылау дәлдігі шектеулі болса немесе қалып құрылымы күрделі болса, өңдеу терезелері кеңірек және жақсы өтімділігі бар алюминий гипофосфит жүйелеріне басымдық берілуі керек.
·Егер IFR өндірісінде бұрыннан жетілген тәжірибе болса және өнімнің өнімділігі тұрақты болса, өнімділігі жоғары суға төзімді IFR нұсқасына жаңарту қауіпсізірек жалғасы болуы мүмкін.
APP негізіндегі IFR және алюминий гипофосфитіне негізделген жүйе екі мүлдем басқа техникалық философияны білдіредіPP галогенсіз отқа төзімді: біріншісі «күшті физикалық кедергілерді құру», ал екіншісі «дәл химиялық араласу және синергиялық карбонизация».
·APP негізіндегі IFR материалдарға арналған «брандмауэр» құру сияқты және оның тиімділігі компоненттердің тамаша үйлестіруіне және тұрақты құрылысына байланысты. Дегенмен, микрокапсулирленген APP және полимерді карбонизациялау агенттері сияқты озық материалдар арқылы еңсеру қажет суға төзімділік, өңдеу және электрлік өнімділікте тән қиындықтар бар.
· Алюминий гипофосфит негізіндегі жүйе газ және конденсацияланған фазаларда бір уақытта жұмыс істейтін, тиімді жалынға төзімділікке қол жеткізетін және табиғи түрде тамаша суға төзімділікке, электрлік өнімділікке және өңдеуге қабілетті «дәл өрт сөндіру және қорғау жүйесін» қолдану сияқты, жоғары деңгейлі қолданбалардың даму бағытын білдіреді.
