Fformiwleiddiad Gwrthfflam Di-halogen ar gyfer System Gorchudd TPU Gan Ddefnyddio Toddydd DMF
Ar gyfer systemau cotio TPU sy'n defnyddio Dimethyl Formamide (DMF) fel y toddydd, mae defnyddio alwminiwm hypoffosffit (AHP) a sinc borad (ZB) fel gwrthfflamau yn gofyn am werthusiad systematig. Isod mae dadansoddiad manwl a chynllun gweithredu:
I. Dadansoddiad Hyfywedd Alwminiwm Hypophosffit (AHP)
1. Mecanwaith a Manteision Gwrth-fflam
- Mecanwaith:
- Yn dadelfennu ar dymheredd uchel i gynhyrchu asidau ffosfforig a metafosfforig, gan hyrwyddo ffurfio siarcol yn TPU (atal fflam cyfnod cyddwys).
- Yn rhyddhau radicalau PO· i dorri ar draws adweithiau cadwyn hylosgi (atal fflam cyfnod nwy).
- Manteision:
- Heb halogen, mwg isel, gwenwyndra isel, yn cydymffurfio â RoHS/REACH.
- Sefydlogrwydd thermol da (tymheredd dadelfennu ≈300°C), addas ar gyfer prosesau sychu TPU (fel arfer <150°C).
2. Heriau ac Atebion Cymwysiadau
| Her | Datrysiad |
| Gwasgariad gwael mewn DMF | Defnyddiwch AHP wedi'i addasu arwyneb (e.e., asiant cyplu silan KH-550). Proses cyn-wasgaru: Melin bêl AHP gyda DMF a gwasgarydd (e.e., BYK-110) i faint gronynnau <5μm. |
| Gofyniad llwytho uchel (20-30%) | Cyfuniad synergaidd â ZB neu melamin cyanurate (MCA) i leihau'r llwyth cyfan i 15-20%. |
| Tryloywder cotio llai | Defnyddiwch AHP nano-maint (maint gronynnau <1μm) neu gymysgwch â gwrthfflamau tryloyw (e.e., ffosffadau organig). |
3. Fformiwleiddio a Phroses Argymhellir
- Fformiwleiddio Enghraifft:
- Sylfaen TPU/DMF: 100 phr
- AHP wedi'i addasu arwyneb: 20 phr
- Borad sinc (ZB): 5 phr (synergedd atal mwg)
- Gwasgarydd (BYK-110): 1.5 phr
- Pwyntiau Allweddol y Broses:
- Cymysgwch AHP ymlaen llaw gyda gwasgarydd a DMF rhannol o dan cneifio uchel (≥3000 rpm, 30 munud), yna cymysgwch â slyri TPU.
- Sychu ar ôl cotio: 120-150°C, ymestyn yr amser 10% i sicrhau anweddiad llwyr o DMF.
II. Dadansoddiad Hyfywedd o Sinc Borad (ZB)
1. Mecanwaith a Manteision Gwrth-fflam
- Mecanwaith:
- Yn ffurfio haen wydr B₂O₃ ar dymheredd uchel, gan rwystro ocsigen a gwres (atal fflam cyfnod cyddwys).
- Yn rhyddhau dŵr wedi'i rwymo (~13%), gan wanhau nwyon fflamadwy ac oeri'r system.
- Manteision:
- Effaith synergaidd gref gydag AHP neu alwminiwm trihydrocsid (ATH).
- Atal mwg rhagorol, yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau mwg isel.
2. Heriau ac Atebion Cymwysiadau
| Her | Datrysiad |
| Sefydlogrwydd gwasgariad gwael | Defnyddiwch ZB nano-maint (<500nm) ac asiantau gwlychu (e.e., TegoDispers 750W). |
| Effeithlonrwydd gwrth-fflam isel (angen llwyth uchel) | Defnyddiwch fel synergydd (5-10%) gyda gwrthfflamau cynradd (e.e., AHP neu ffosfforws organig). |
| Hyblygrwydd cotio llai | Gwnewch iawndal gyda phlastigyddion (e.e., DOP neu polyolau polyester). |
3. Fformiwleiddio a Phroses Argymhellir
- Fformiwleiddio Enghraifft:
- Sylfaen TPU/DMF: 100 phr
- ZB maint nano: 8 phr
- AHP: 15 phr
- Asiant gwlychu (Tego 750W): 1 phr
- Pwyntiau Allweddol y Broses:
- Gwasgarwch ZB ymlaen llaw mewn DMF trwy felino gleiniau (maint y gronynnau ≤2μm) cyn ei gymysgu â slyri TPU.
- Estynnwch yr amser sychu (e.e., 30 munud) i osgoi lleithder gweddilliol rhag effeithio ar wrthsefyll fflam.
III. Gwerthusiad Synergaidd o System AHP + ZB
1. Effeithiau Gwrth-fflam Synergaidd
- Synergedd Cyfnod Nwy a Chyfnod Cyddwysedig:
- Mae AHP yn darparu ffosfforws ar gyfer golosgi, tra bod ZB yn sefydlogi'r haen golosg ac yn atal ôl-olchi.
- LOI cyfun: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) yn gyraeddadwy.
- Atal Mwg:
- Mae ZB yn lleihau allyriadau mwg o >50% (prawf Calorimedr Côn).
2. Argymhellion Cydbwyso Perfformiad
- Iawndal Eiddo Mecanyddol:
- Ychwanegwch 2-3% o blastigydd TPU (e.e., polycaprolactone polyol) i gynnal hyblygrwydd (ymestyniad >300%).
- Defnyddiwch bowdrau mân iawn (AHP/ZB <2μm) i leihau colli cryfder tynnol.
- Rheoli Sefydlogrwydd Proses:
- Cynnal gludedd slyri ar 2000-4000 cP (Brookfield RV, werthyd 4, 20 rpm) ar gyfer cotio unffurf.
IV. Cymhariaeth â Gwrth-fflamau Hylif sy'n Seiliedig ar Doddyddion
| Paramedr | System AHP + ZB | Ffosfforws Hylif-Nitrogen FR (ee, Levagard 4090N) |
| Yn llwytho | 20-30% | 15-25% |
| Anhawster Gwasgaru | Angen triniaeth ymlaen llaw (cneifio uchel/addasu arwyneb) | Diddymiad uniongyrchol, dim angen gwasgariad |
| Cost | Isel (~$3-5/kg) | Uchel (~$10-15/kg) |
| Effaith Amgylcheddol | Heb halogen, gwenwyndra isel | Gall gynnwys halogenau (yn dibynnu ar y cynnyrch) |
| Tryloywder Cotio | Lled-dryloyw i afloyw | Hynod dryloyw |
V. Camau Gweithredu Argymhelliedig
- Profi ar Raddfa Labordy:
- Gwerthuswch AHP/ZB yn unigol ac ar y cyd (llwytho graddiant: 10%, 15%, 20%).
- Aseswch sefydlogrwydd gwasgariad (dim gwaddodiad ar ôl 24 awr), newidiadau gludedd, ac unffurfiaeth yr haen.
- Dilysu Graddfa Beilot:
- Optimeiddio amodau sychu (amser/tymheredd) a phrofi gwrthsefyll fflam (UL94, LOI) a phriodweddau mecanyddol.
- Cymharwch gostau: Os yw AHP+ZB yn lleihau costau o >30% o'i gymharu â FRs hylifol, mae'n hyfyw yn economaidd.
- Paratoi ar Raddfa Uwch:
- Cydweithio â chyflenwyr i ddatblygu meistr-sypiau AHP/ZB wedi'u gwasgaru ymlaen llaw (yn seiliedig ar DMF) ar gyfer cynhyrchu symlach.
VI. Casgliad
Gyda phrosesau gwasgaru rheoledig, gall AHP a ZB wasanaethu fel gwrthfflamau effeithiol ar gyfer haenau TPU/DMF, ar yr amod:
- Addasu arwyneb + gwasgariad cneifio uchelyn cael ei gymhwyso i atal gronynnau rhag cronni.
- AHP (cynradd) + ZB (synergydd)yn cydbwyso effeithlonrwydd a chost.
- Ar gyfertryloywder/hyblygrwydd uchelgofynion, mae FRs ffosfforws-nitrogen hylifol (e.e., Levagard 4090N) yn parhau i fod yn well.
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd. (ISO a REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Amser postio: Mai-22-2025