DMF еріткішін пайдаланатын TPU жабын жүйесіне арналған галогенсіз жалынға төзімді формула
Диметилформамидті (DMF) еріткіш ретінде пайдаланатын TPU жабын жүйелері үшін алюминий гипофосфитін (AHP) және мырыш боратын (ZB) жалынға төзімді заттар ретінде пайдалану жүйелі бағалауды қажет етеді. Төменде егжей-тегжейлі талдау және енгізу жоспары берілген:
I. Алюминий гипофосфитінің (AHP) техникалық-экономикалық талдауы
1. Жалынға төзімді механизм және артықшылықтары
- Механизм:
- Фосфор және метафосфор қышқылдарын түзу үшін жоғары температурада ыдырайды, ТПУ-да көмір түзілуін ынталандырады (конденсацияланған фазалық жалынның баяулауы).
- Жану тізбекті реакцияларын (газ фазасындағы жалынның баяулауы) үзу үшін PO· радикалдарын бөліп шығарады.
- Артықшылықтары:
- Галогенсіз, түтінсіз, уыттылығы төмен, RoHS/REACH стандарттарына сәйкес келеді.
- Жақсы термиялық тұрақтылық (ыдырау температурасы ≈300°C), TPU кептіру процестеріне жарамды (әдетте <150°C).
2. Қолданбадағы қиындықтар мен шешімдер
| Сынақ | Шешім |
| DMF-тегі нашар дисперсия | Беткі модификацияланған AHP пайдаланыңыз (мысалы, силан байланыстырушы агент KH-550). Алдын ала дисперсиялау процесі: бөлшектердің өлшемі <5 мкм болғанға дейін DMF және диспергатормен (мысалы, BYK-110) шарлы диірмен AHP. |
| Жоғары жүктеме талабы (20-30%) | Жалпы жүктемені 15-20%-ға дейін азайту үшін ZB немесе меламин циануратымен (MCA) синергетикалық үйлесім. |
| Қаптаманың мөлдірлігінің төмендеуі | Наноөлшемді AHP (бөлшектердің өлшемі <1 мкм) пайдаланыңыз немесе мөлдір жалынға төзімді заттармен (мысалы, органикалық фосфаттармен) араластырыңыз. |
3. Ұсынылатын формула және процесс
- Мысал формуласы:
- TPU/DMF негізі: 100 phr
- Беттік модификацияланған AHP: 20 phr
- Мырыш бораты (ZB): 5 phr (түтін басу синергиясы)
- Диспергант (BYK-110): 1,5 фру
- Процестің негізгі тармақтары:
- AHP-ны диспергатормен және ішінара DMF-пен жоғары ығысу кезінде алдын ала араластырыңыз (≥3000 айн/мин, 30 мин), содан кейін TPU суспензиясымен араластырыңыз.
- Қаптағаннан кейін кептіру: 120-150°C, DMF толық булануын қамтамасыз ету үшін уақытты 10%-ға ұзартыңыз.
II. Мырыш боратының (ZB) техникалық-экономикалық талдауы
1. Жалынға төзімді механизм және артықшылықтары
- Механизм:
- Жоғары температурада оттегі мен жылуды бөгейтін (конденсацияланған фазалық жалынның баяулауы) B₂O₃ шыны қабатын түзеді.
- Байланысқан суды (~13%) бөліп шығарады, тұтанғыш газдарды сұйылтады және жүйені салқындатады.
- Артықшылықтары:
- AHP немесе алюминий тригидроксидімен (ATH) күшті синергетикалық әсер.
- Түтіннің алдын алудың тамаша тәсілі, түтіні аз жерлерде қолдануға өте ыңғайлы.
2. Қолданбадағы қиындықтар мен шешімдер
| Сынақ | Шешім |
| Дисперсия тұрақтылығының нашарлығы | Наноөлшемді ZB (<500 нм) және ылғалдандырғыштарды (мысалы, TegoDispers 750W) пайдаланыңыз. |
| Жалынға төзімділігі төмен (жоғары жүктеме қажет) | Бастапқы жалынға төзімді заттармен (мысалы, AHP немесе органикалық фосфор) синергист ретінде қолданыңыз (5-10%). |
| Қаптаманың икемділігінің төмендеуі | Пластификаторлармен (мысалы, DOP немесе полиэстер полиолдарымен) өтеңіз. |
3. Ұсынылатын формула және процесс
- Мысал формуласы:
- TPU/DMF негізі: 100 phr
- Нано өлшемді ZB: 8 phr
- AHP: 15 phr
- Ылғалдандыру агенті (Tego 750W): 1 phr
- Процестің негізгі тармақтары:
- TPU суспензиясымен араластырмас бұрын, ZB-ны DMF-те моншақтарды ұнтақтау арқылы (бөлшектердің өлшемі ≤2μm) алдын ала дисперстеңіз.
- Жалынның баяулауына әсер ететін қалдық ылғалды болдырмау үшін кептіру уақытын ұзартыңыз (мысалы, 30 минут).
III. AHP + ZB жүйесінің синергетикалық бағалауы
1. Синергетикалық жалынға төзімді әсерлер
- Газ фазасы және конденсацияланған фаза синергиясы:
- AHP көмірлеу үшін фосформен қамтамасыз етеді, ал ZB көмір қабатын тұрақтандырады және кейінгі жарқырауды басады.
- Біріктірілген LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1,6 мм) қол жеткізуге болады.
- Түтін басу:
- ZB түтін шығарындыларын >50%-ға азайтады (Конус калориметрі сынағы).
2. Өнімділікті теңгеру бойынша ұсыныстар
- Механикалық мүлікке өтемақы:
- Икемділікті сақтау үшін (ұзарту >300%) 2-3% TPU пластификаторын (мысалы, поликапролактон полиолын) қосыңыз.
- Созылу беріктігінің жоғалуын азайту үшін ультра жұқа ұнтақтарды (AHP/ZB <2μm) пайдаланыңыз.
- Процесс тұрақтылығын бақылау:
- Біркелкі жабын алу үшін суспензия тұтқырлығын 2000-4000 cP (Brookfield RV, шпиндель 4, 20 айн/мин) деңгейінде ұстаңыз.
IV. Еріткіш негізіндегі сұйық жалынға төзімді заттармен салыстыру
| Параметр | AHP + ZB жүйесі | Сұйық фосфор-азот FR (мысалы, Levagard 4090N) |
| Жүктелуде | 20-30% | 15-25% |
| Дисперсия қиындығы | Алдын ала өңдеуді қажет етеді (жоғары ығысу/беттік модификация) | Тікелей еріту, дисперсия қажет емес |
| Құны | Төмен (~$3-5/кг) | Жоғары (~$10-15/кг) |
| Қоршаған ортаға әсері | Галогенсіз, төмен уыттылық | Құрамында галоген болуы мүмкін (өнімге байланысты) |
| Қаптама мөлдірлігі | Жартылай мөлдірден мөлдір емеске дейін | Өте мөлдір |
V. Ұсынылатын енгізу қадамдары
- Зертханалық масштабтағы тестілеу:
- AHP/ZB-ны жеке және біріктіріп бағалаңыз (градиенттік жүктеме: 10%, 15%, 20%).
- Дисперсия тұрақтылығын (24 сағаттан кейін тұнба түзілмейді), тұтқырлықтың өзгеруін және жабынның біркелкілігін бағалаңыз.
- Пилоттық масштабтағы валидация:
- Кептіру жағдайларын (уақыт/температура) оңтайландырыңыз және жалынға төзімділікті (UL94, LOI) және механикалық қасиеттерді тексеріңіз.
- Шығындарды салыстырыңыз: Егер AHP+ZB сұйық FR-мен салыстырғанда шығындарды >30%-ға азайтса, бұл экономикалық тұрғыдан тиімді.
- Масштабтау дайындығы:
- Жеңілдетілген өндіріс үшін алдын ала дисперстелген AHP/ZB мастер-баттарын (DMF негізіндегі) әзірлеу үшін жеткізушілермен бірлесіп жұмыс істеңіз.
VI. Қорытынды
Бақыланатын дисперсиялық процестермен AHP және ZB TPU/DMF жабындары үшін тиімді жалынға төзімді заттар ретінде қызмет ете алады, егер:
- Беттік модификация + жоғары ығысу дисперсиясыбөлшектердің агломерациясын болдырмау үшін қолданылады.
- AHP (бастапқы) + ZB (синергист)тиімділік пен шығынды теңестіреді.
- Үшінжоғары мөлдірлік/икемділікталаптарына қарамастан, сұйық фосфор-азотты FR (мысалы, Levagard 4090N) артықшылықты болып қала береді.
Sichuan Taifeng жаңа жалынға төзімді Co., Ltd. (ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 22 мамыр