Systemaattinen ratkaisu TPU-kalvon savun tiheyden vähentämiseen

Systemaattinen ratkaisu TPU-kalvon savun tiheyden vähentämiseen (Nykyinen: 280; Tavoite: <200)
(Nykyinen koostumus: alumiinihypofosfiitti 15 phr, MCA 5 phr, sinkkiboraatti 2 phr)

I. Ydinongelmien analyysi

1. Nykyisen formulaation rajoitukset:

• AlumiinihypofosfiittiEstää ensisijaisesti liekin leviämistä, mutta sillä on rajoitettu savunvaimennus.
• MCAKaasufaasinen palonsuoja-aine, joka on tehokas jälkihehkutuksessa (täyttää jo tavoitteen), mutta ei riitä palamissavun vähentämiseen.
• SinkkiboraattiEdistää hiiltymistä, mutta on aliannosteltu (vain 2 phr), eikä muodosta riittävän tiheää hiiltymiskerrosta savun estämiseksi.

1. Keskeinen vaatimus:

• Vähennä palamissavun tiheyttähiilellä tehostettu savunvaimennustaikaasufaasin laimennusmekanismit.

II. Optimointistrategiat

1. Säädä olemassa olevia seossuhteita

• Alumiinihypofosfiitti: Lisää arvoon18–20 phr(parantaa tiivistetyn faasin palonestokykyä; valvoo joustavuutta).
• MCA: Lisää arvoon6–8 phr(tehostaa kaasufaasin toimintaa; liialliset määrät voivat heikentää prosessointia).
• Sinkkiboraatti: Lisää arvoon3–4 phr(vahvistaa hiiltymisen muodostumista).

Esimerkki mukautetusta formulaatiosta:

• Alumiinihypofosfiitti: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Sinkkiboraatti: 4 phr

2. Ota käyttöön tehokkaat savunsammuttimet

• Molybdeeniyhdisteet(esim. sinkkimolybdaatti tai ammoniummolybdaatti):
• RooliKatalysoi hiiltymistä ja luo tiheän esteen savun estämiseksi.
• Annostus2–3 phr (vaikuttaa synergistisesti sinkkiboraatin kanssa).
• Nanoklaavi (montmorilloniitti):
• RooliFyysinen este syttyvän kaasun vapautumisen vähentämiseksi.
• Annostus3–5 phr (pintamodifioitu dispersiota varten).
• Silikonipohjaiset palonestoaineet:
• RooliParantaa hiiltymisen laatua ja savunvaimennusta.
• Annostus1–2 phr (välttää läpinäkyvyyden häviämisen).

3. Synergistinen järjestelmän optimointi

• SinkkiboraattiLisää 1–2 phr tehostaaksesi vaikutusta alumiinihypofosfiitin ja sinkkiboraatin kanssa.
• Ammoniumpolyfosfaatti (APP)Lisää 1–2 phr tehostaaksesi kaasufaasivaikutusta MCA:lla.

III. Suositeltu kattava koostumus

Odotetut tulokset:

• Palamissavun tiheys≤200 (hiilen + kaasufaasin synergian kautta).
• Jälkihehkun savun tiheysSäilytä arvo ≤200 (MCA + sinkkiboraatti).

IV. Keskeiset prosessien optimoinnin huomiot

1. KäsittelylämpötilaPidä lämpötila 180–200 °C:ssa estääksesi palonsuoja-aineen ennenaikaisen hajoamisen.
2. Dispersio:

• Käytä nopeaa sekoitusta (≥2000 rpm) nanosaven/molybdaatin tasaisen jakautumisen varmistamiseksi.
• Lisää 0,5–1 phr silaanikiinnitysainetta (esim. KH550) täyteaineen yhteensopivuuden parantamiseksi.

1. KalvonmuodostusValamista varten vähennä jäähdytysnopeutta hiiltyneen kerroksen muodostumisen helpottamiseksi.

V. Validointivaiheet

1. LaboratoriotestausValmistele näytteet suositellun koostumuksen mukaisesti; suorita UL94-pystysuuntainen palamis- ja savuntiheystestit (ASTM E662).
2. Suorituskyvyn tasapainoVetolujuuden, venymän ja läpinäkyvyyden testaus.
3. Iteratiivinen optimointiJos savun tiheys pysyy korkeana, säädä molybdaattia tai nanosavea vähitellen (±1 phr).

VI. Kustannukset ja toteutettavuus

• KustannusvaikutusSinkkimolybdaatti (~50 ¥/kg) + nanosavi (~30 ¥/kg) lisäävät kokonaiskustannuksia <15 % ≤10 %:n kuormituksella.
• Teollinen skaalautuvuusYhteensopiva tavallisen TPU-prosessoinnin kanssa; ei vaadi erikoislaitteita.

VII. Johtopäätös

Tekijäsinkkiboraatin lisääminen + molybdaatin lisääminen + nanosaven lisääminen, kolmitoiminen järjestelmä (hiilen muodostuminen + kaasun laimeneminen + fyysinen este) voi saavuttaa tavoitellun palamissavutiheyden (≤200). Priorisoi testaustamolybdaatti + nanosaviyhdistelmä ja hienosäädä sitten suhteita kustannus-laatusuhteen tasapainon saavuttamiseksi.