Flame Retardancy အတွက် Separator Coating တွင် MCA နှင့် Aluminum Hypophosphite (AHP) အတွက် ဖော်မြူလာဒီဇိုင်း
အသုံးပြုသူ၏တိကျသောလိုအပ်ချက်များအပေါ်အခြေခံပြီး flame-retardant separator အပေါ်ယံပိုင်း, ၏ဝိသေသလက္ခဏာများMelamine Cyanurate (MCA)နှင့်အလူမီနီယမ် ဟိုက်ပိုဖော့စဖိုက် (AHP)အောက်ပါအတိုင်း ခွဲခြမ်းစိပ်ဖြာထားပါသည်။
1. Slurry စနစ်များနှင့် လိုက်ဖက်မှုရှိခြင်း။
- MCA-
- ရေထုတ်စနစ်များ-ကွဲကွာမှုကို မြှင့်တင်ရန် မျက်နှာပြင် ပြုပြင်မွမ်းမံမှု (ဥပမာ၊ silane coupling အေးဂျင့်များ သို့မဟုတ် surfactants)၊ မဟုတ်ပါက စုစည်းမှု ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။
- NMP စနစ်များ-ဝင်ရိုးစွန်းအပျော်ရည်များတွင် အနည်းငယ်ရောင်ရမ်းခြင်း (အကြံပြုထားသည်- 7 ရက်နှစ်မြှုပ်ပြီးနောက် စမ်းသပ်မှု ရောင်ရမ်းမှုနှုန်း)။
- AHP-
- ရေထုတ်စနစ်များ-ကောင်းမွန်စွာ ကွဲလွဲနိုင်သော်လည်း pH ကို ထိန်းထားရမည် (အက်စစ်ဓာတ်အခြေအနေများသည် hydrolysis ဖြစ်စေသည်)။
- NMP စနစ်များ-ရောင်ရမ်းခြင်းအန္တရာယ်အနည်းဆုံးဖြင့် ဓာတုတည်ငြိမ်မှုမြင့်မားသည်။
နိဂုံး-AHP သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော လိုက်ဖက်ညီမှုကို ပြသသော်လည်း MCA ကို ပြုပြင်မွမ်းမံရန် လိုအပ်ပါသည်။
2. Particle Size and Coating Process Adaptability
- MCA-
- မူရင်း D50: ~1-2 μm; အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားကို လျှော့ချရန်အတွက် ကြိတ်ခွဲခြင်း (ဥပမာ- သဲကြိတ်ခြင်း) လိုအပ်သော်လည်း ၎င်း၏ အလွှာဖွဲ့စည်းပုံအား ပျက်စီးစေကာ မီးမလောင်နိုင်သော ထိရောက်မှုကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။
- ကြိတ်ခွဲပြီးနောက် တူညီမှု (SEM observation) ကို စစ်ဆေးရပါမည်။
- AHP-
- မူရင်း D50: ပုံမှန်အားဖြင့် ≤5 μm; D50 0.5 μm/D90 1 μm သို့ ကြိတ်ချေနိုင်သည် (အလွန်အကျွံကြိတ်ခြင်းသည် slurry viscosity spikes ကို ဖြစ်စေသည်)။
နိဂုံး-MCA သည် ဖြစ်စဉ်အန္တရာယ်နည်းပါးသဖြင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားကို လိုက်လျောညီထွေရှိစေပါသည်။
3. Adhesion နှင့် Abrasion Resistance
- MCA-
- polarity နည်းပါးခြင်းသည် PE/PP ခြားနားသည့် ရုပ်ရှင်များနှင့် တွဲဆက်မှု အားနည်းစေသည်။ 5-10% acrylic-based binders (ဥပမာ PVDF-HFP) လိုအပ်သည်။
- မြင့်မားသောပွတ်တိုက်မှုကိန်းဂဏန်းသည် 0.5-1% nano-SiO₂ ကို ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်ရှိစေရန် ပေါင်းထည့်ရန် လိုအပ်ပါသည်။
- AHP-
- မျက်နှာပြင် ဟိုက်ဒရောနစ်အုပ်စုများသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများကို ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့်အတူ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းကာ ကပ်ငြိမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသော်လည်း 3-5% polyurethane binders များသည် လိုအပ်နေဆဲဖြစ်သည်။
- မြင့်မားသော မာကျောမှု (Mohs ~3) သည် ကြာရှည်စွာ ပွတ်တိုက်မှုအောက်တွင် သေးငယ်သော အမှုန်အမွှားများ ကျုံ့သွားစေနိုင်သည် (စက်ဘီးစီးစစ်ဆေးမှု လိုအပ်သည်)။
နိဂုံး-AHP သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းသော်လည်း binder optimization လိုအပ်ပါသည်။
4. အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် ပျက်စီးယိုယွင်းမှု ဂုဏ်သတ္တိများ
- MCA-
- ဆွေးမြေ့မှုအပူချိန်: 260–310°C; 120 မှ 150°C တွင် ဓာတ်ငွေ့မထုတ်နိုင်ဘဲ အပူပြေးသွားခြင်းကို ထိန်းထားနိုင်ခြင်းမရှိပေ။
- AHP-
- ဆွေးမြေ့သောအပူချိန်- 280-310°C၊ အပူချိန်နိမ့်ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ရန်အတွက်လည်း မလုံလောက်ပါ။
အဓိကပြဿနာ-နှစ်ခုလုံးသည် ပစ်မှတ်အကွာအဝေး (120-150°C) ထက်တွင် ပြိုကွဲသွားပါသည်။ဖြေရှင်းချက်များ- - အပူချိန်နိမ့်သော ပေါင်းစပ်ညှိနှိုင်းရေးမှူးများ (ဥပမာ၊ သေးငယ်သော အနီရောင်ဖော့စဖရပ်စ်၊ ပြိုကွဲခြင်းအကွာအဝေး- 150–200°C) သို့မဟုတ် ပြိုကွဲပျက်စီးမှုကို ချိန်ညှိရန် 140–180°C အထိ ပြုပြင်ထားသော ammonium polyphosphate (APP) ကို မိတ်ဆက်ပေးပါ။
- ဒီဇိုင်းတစ်ခုMCA/APP ပေါင်းစပ် (6:4 အချိုး)APP ၏ အပူချိန်နိမ့်ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ခြင်း + MCA ၏ ဓာတ်ငွေ့အဆင့် မီးတောက်ကို တားဆီးခြင်းအား အသုံးချရန်။
5. Electrochemical နှင့် Corrosion Resistance
- MCA-
- အီလက်ထရွန်းနစ် ဓာတုဗေဒနည်းအရ မသန်စွမ်းသော်လည်း ကျန်ရှိသော အခမဲ့ မယ်လမင်း (သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု ≥99.5% လိုအပ်သည်) သည် အီလက်ထရွန်းအပျက်အစီးများကို ဓါတ်ပြုနိုင်သည်။
- AHP-
- အက်ဆစ်အညစ်အကြေးများ (ဥပမာ၊ H₃PO₂) သည် LiPF₆ hydrolysis အရှိန်မြှင့်ခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် (ICP စမ်းသပ်မှု- သတ္တုအိုင်းယွန်း ≤10 ppm) ကို လျှော့ချရပါမည်။
နိဂုံး-နှစ်ခုစလုံးသည် မြင့်မားသောသန့်စင်မှု (≥99%) လိုအပ်သော်လည်း MCA သည် သန့်စင်ရန်ပိုမိုလွယ်ကူသည်။
ပြည့်စုံသောဖြေရှင်းချက်အဆိုပြုချက်
- မူလမီးမလောင်မီ ရွေးချယ်မှု-
- နှစ်သက်သည်-AHP (ဟန်ချက်ညီစွာ ပျံ့နှံ့နိုင်မှု/ adhesion) + အပူချိန်နိမ့်သော ပေါင်းစပ်ညှိနှိုင်းရေးမှူး (ဥပမာ၊ 5% microencapsulated red phosphorus)။
- အစားထိုး-မွမ်းမံထားသော MCA ( aqueous dispersion အတွက် carboxyl- grafted ) + APP ပေါင်းစပ်ညှိနှိုင်းပေးသူ။
- လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း-
- Slurry ဖော်မြူလာ-AHP (90%) + polyurethane binder (7%) + wetting agent (BYK-346, 0.5%) + defoamer (2%)။
- ကြိတ်ခွဲခြင်း ကန့်သတ်ချက်များ0.3 မီလီမီတာ ZrO₂ ပုတီးစေ့များ၊ 2000 rpm၊ 2 နာရီ (ပစ်မှတ် D90 ≤1 μm) ပါသော သဲကြိတ်စက်။
- အတည်ပြုစစ်ဆေးမှုများ-
- အပူဓာတ်ပြိုကွဲခြင်း-TGA (120°C/2h တွင် ကိုယ်အလေးချိန် <1% လျော့ကျပြီး၊ GC-MS မှတစ်ဆင့် 150°C/30min တွင် ဓာတ်ငွေ့ထွက်ရှိမှု)။
- လျှပ်စစ်ဓာတုတည်ငြိမ်မှု60°C တွင် 1M LiPF₆ EC/DMC တွင် ရက် 30 ကြာ နှစ်မြှုပ်ပြီးနောက် SEM စူးစမ်းမှု။
နောက်ဆုံး ထောက်ခံချက်
MCA ရော AHP တစ်ခုတည်းရော လိုအပ်ချက်အားလုံးနဲ့ မကိုက်ညီပါဘူး။ တစ်ဟိုက်ဘရစ်စနစ်အကြံပြုထားသည်-
- AHP (မက်ထရစ်)+microencapsulated အနီရောင် phosphorus (အပူချိန်နိမ့်ဓာတ်ငွေ့ ဂျင်နရေတာ)+nano-SiO₂(ပွန်းပဲ့ခံနိုင်ရည်).
- မြင့်မားသော aqueous resin (ဥပမာ၊ acrylic-epoxy composite emulsion) နှင့် တွဲပြီး အမှုန်အရွယ်အစား/ပြန့်ကျဲမှု တည်ငြိမ်မှုအတွက် မျက်နှာပြင် ပြုပြင်မွမ်းမံမှုကို ပိုကောင်းအောင်လုပ်ပါ။
နောက်ထပ်စမ်းသပ်မှုအပူ-လျှပ်စစ် ဓာတုပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုကို အတည်ပြုရန် လိုအပ်သည်။
ပို့စ်အချိန်- ဧပြီ ၂၂-၂၀၂၅
