DMF Solvent ကို အသုံးပြု၍ TPU အပေါ်ယံပိုင်းစနစ်အတွက် Halogen-Free Flame Retardant Formulation
TPU အပေါ်ယံပိုင်းစနစ်များတွင် Solvent အဖြစ် Dimethyl Formamide (DMF) ကိုအသုံးပြုရာတွင်၊ အလူမီနီယမ် hypophosphite (AHP) နှင့် zinc borate (ZB) တို့ကို မီးမလောင်စေဘဲ စနစ်တကျ အကဲဖြတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ အောက်တွင်အသေးစိတ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့်အကောင်အထည်ဖော်မှုအစီအစဉ်ဖြစ်ပါသည်:
I. အလူမီနီယမ် ဟိုက်ပိုဖော့စဖိုက် (AHP) ဖြစ်နိုင်ခြေကို လေ့လာခြင်း
1. Flame Retardant Mechanism နှင့် အားသာချက်များ
- ယန္တရား-
- TPU (condensed-phase flame retardancy) တွင် ဖော့စဖရပ်နှင့် မက်သာဖော့စဖရစ်အက်ဆစ်များ ထုတ်လုပ်ရန် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဆွေးမြေ့သည်။
- လောင်ကျွမ်းမှုကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှုများ (ဓာတ်ငွေ့အဆင့် မီးမလောင်မီ) ကို နှောင့်ယှက်ရန် PO· အစွန်းရောက်များကို ထုတ်ပေးသည်။
- အားသာချက်များ
- ဟာလိုဂျင်ကင်းစင်သော၊ မီးခိုးနည်း၊ အဆိပ်သင့်မှုနည်း၊ RoHS/REACH နှင့် ကိုက်ညီမှုရှိသည်။
- ကောင်းသောအပူတည်ငြိမ်မှု (ပြိုကွဲပျက်စီးသည့်အပူချိန် ≈300°C)၊ TPU အခြောက်ခံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် သင့်လျော်သည် (ပုံမှန်အားဖြင့် <150°C)။
2. Application စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ
| စိန်ခေါ်မှု | ဖြေရှင်းချက် |
| DMF တွင် ပျံ့နှံ့မှု အားနည်းသည်။ | မျက်နှာပြင်ပြုပြင်ထားသော AHP (ဥပမာ၊ silane coupling agent KH-550) ကိုသုံးပါ။ ပျံ့နှံ့မှုမဖြစ်ပွားမီ လုပ်ငန်းစဉ်- DMF ပါရှိသော Ball-mill AHP နှင့် အမှုန်အမွှားအရွယ်အစား <5μm မှ အမှုန်အမွှားများ (ဥပမာ BYK-110)။ |
| မြင့်မားသော loading လိုအပ်ချက် (20-30%) | စုစုပေါင်း loading ကို 15-20% လျှော့ချရန် ZB သို့မဟုတ် melamine cyanurate (MCA) နှင့် ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ခြင်း။ |
| အပေါ်ယံ ပွင့်လင်းမြင်သာမှုကို လျှော့ချပါ။ | နာနိုအရွယ် AHP (အမှုန်အရွယ်အစား <1μm) ကို အသုံးပြုပါ သို့မဟုတ် ဖောက်ထွင်းမြင်နိုင်သော မီးတောက်များကို တားဆေးများ (ဥပမာ၊ အော်ဂဲနစ် ဖော့စဖိတ်) နှင့် ရောနှောပါ။ |
3. အကြံပြုထားသော ဖော်မြူလာနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်
- ဥပမာ ဖော်မြူလာ-
- TPU/DMF အခြေခံ- 100 phr
- မျက်နှာပြင်-ပြုပြင်ထားသော AHP- 20 phr
- Zinc borate (ZB) : 5 phr (မီးခိုး နှိမ်နင်းမှု ပေါင်းစပ်မှု)
- Dispersant (BYK-110): 1.5 phr
- လုပ်ငန်းစဉ် အဓိကအချက်များ-
- မြင့်မားသော shear (≥3000 rpm၊ 30 min) အောက်တွင် dispersant နှင့် partial DMF ဖြင့် AHP ကို ကြိုတင်ရောနှောပြီးနောက် TPU slurry နှင့် ရောမွှေပါ။
- အပေါ်ယံအခြောက်ခံခြင်း- 120-150°C၊ ပြီးပြည့်စုံသော DMF အငွေ့ပျံမှုကိုသေချာစေရန် 10% အချိန်တိုးပါ။
II Zinc Borate (ZB) ဖြစ်နိုင်ခြေကို လေ့လာခြင်း
1. Flame Retardant Mechanism နှင့် အားသာချက်များ
- ယန္တရား-
- မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် B₂O₃ ဖန်အလွှာတစ်ခုဖွဲ့စည်းကာ အောက်ဆီဂျင်နှင့် အပူကိုပိတ်ဆို့ခြင်း (condensed-phase flame retardancy)။
- ချည်ထားသောရေ (~13%) ကိုထုတ်လွှတ်ပြီး မီးလောင်လွယ်သောဓာတ်ငွေ့များကို ချေဖျက်ပေးပြီး စနစ်ကို အအေးပေးသည်။
- အားသာချက်များ
- AHP သို့မဟုတ် အလူမီနီယမ်ထရီဟိုက်ဒရောဆိုဒ် (ATH) နှင့် အားကောင်းသော ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှု။
- အလွန်ကောင်းမွန်သော မီးခိုးငွေ့များကို နှိမ်နင်းနိုင်ပြီး၊ မီးခိုးနည်းသော အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။
2. Application စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ
| စိန်ခေါ်မှု | ဖြေရှင်းချက် |
| ပျံ့နှံ့မှု တည်ငြိမ်မှု အားနည်းခြင်း။ | နာနိုအရွယ် ZB (<500nm) နှင့် ရေစိုအေးဂျင့်များ (ဥပမာ TegoDispers 750W) ကိုသုံးပါ။ |
| မီးမလောင်ခင် ထိရောက်မှုနည်းသည် (မြင့်မားသော loading လိုအပ်သည်) | ပင်မမီးမလောင်နိုင်သော တားဆေးများ (ဥပမာ၊ AHP သို့မဟုတ် အော်ဂဲနစ် ဖော့စဖရက်စ်) ဖြင့် ညှိနှိုင်းပေးသူ (5-10%) ကို အသုံးပြုပါ။ |
| အပေါ်ယံ ပျော့ပြောင်းမှုကို လျှော့ချပါ။ | ပလတ်စတစ်ဆား (ဥပမာ၊ DOP သို့မဟုတ် polyester polyols) ဖြင့် လျော်ကြေးပေးပါ။ |
3. အကြံပြုထားသော ဖော်မြူလာနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်
- ဥပမာ ဖော်မြူလာ-
- TPU/DMF အခြေခံ- 100 phr
- နာနိုအရွယ်အစား ZB: 8 phr
- AHP: 15 phr
- ရေစိုအေးဂျင့် (Tego 750W): 1 phr
- လုပ်ငန်းစဉ် အဓိကအချက်များ-
- TPU slurry နှင့် မရောနှောမီ ပုတီးစေ့ကြိတ်ခွဲခြင်း (အမှုန်အရွယ်အစား ≤2μm) ဖြင့် DMF တွင် ZB ကို ကြိုတင်စွန့်ကြဲပါ။
- အခြောက်ခံချိန်ကို တိုးမြှင့်ပါ (ဥပမာ၊ မိနစ် 30) မီးမလောင်ခင် အစိုဓာတ်ကို ထိခိုက်စေသော လက်ကျန်အစိုဓာတ်ကို ရှောင်ရှားပါ။
III AHP + ZB စနစ်၏ ပေါင်းစပ်အကဲဖြတ်ခြင်း။
1. Synergistic Flame Retardant Effects
- Gas-Phase နှင့် Condensed-Phase Synergy-
- AHP သည် charring အတွက် phosphorus ကို ထောက်ပံ့ပေးပြီး ZB သည် char အလွှာကို တည်ငြိမ်စေပြီး အလင်းရောင်ကို ဖိနှိပ်သည်။
- ပေါင်းစပ် LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) ရရှိနိုင်သည်။
- ဆေးလိပ်သောက်ခြင်း-
- ZB သည် မီးခိုးထုတ်လွှတ်မှုကို 50% လျှော့ချပေးသည် (Cone Calorimeter test)။
2. Performance Balancing အကြံပြုချက်များ
- စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပိုင်ဆိုင်မှု လျော်ကြေးငွေ-
- ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် (elongation>300%) ကိုထိန်းသိမ်းရန် 2-3% TPU ပလပ်စတစ်ဆား (ဥပမာ၊ polycaprolactone polyol) ကိုထည့်ပါ။
- tensile strength ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန် ultrafine powders (AHP/ZB <2μm) ကို သုံးပါ။
- လုပ်ငန်းစဉ်တည်ငြိမ်မှု ထိန်းချုပ်ရေး-
- တူညီသောအပေါ်ယံပိုင်းအတွက် 2000-4000 cP (Brookfield RV၊ spindle 4၊ 20 rpm) တွင် slurry viscosity ကို ထိန်းသိမ်းပါ။
IV Solvent-Based Liquid Flame Retardants နှင့် နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။
| ကန့်သတ်ချက် | AHP + ZB စနစ် | ဖော့စဖရပ်-နိုက်ထရိုဂျင် FR အရည် (ဥပမာ၊ Levagard 4090N) |
| ဒိန်း | 20-30% | 15-25% |
| Dispersion ခက်ခဲခြင်း။ | ကြိုတင် ကုသမှု လိုအပ်သည် (မြင့်မားသော ဖြတ်တောက်ခြင်း/ မျက်နှာပြင် ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း) | တိုက်ရိုက်ဖျက်သိမ်းခြင်း၊ ကွဲလွဲမှုမလိုအပ်ပါ။ |
| ကုန်ကျစရိတ် | အနိမ့်ဆုံး (~$3-5/kg) | အမြင့် (~$10-15/kg) |
| သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ထိခိုက်မှု | ဟာလိုဂျင်ကင်းစင်ပြီး အဆိပ်သင့်မှုနည်းသည်။ | ဟေလိုဂျင်များ ပါဝင်နိုင်သည် (ထုတ်ကုန်အပေါ် မူတည်သည်) |
| Coating Transparency | အပြာမှ အပြာရောင်သို့ တစ်ပိုင်း | အလွန်ပွင့်လင်းသည်။ |
V. အကြံပြုထားသော အကောင်အထည်ဖော်မှု အဆင့်များ
- ဓာတ်ခွဲစကေး စမ်းသပ်ခြင်း-
- AHP/ZB တစ်ဦးချင်းစီနှင့် ပေါင်းစပ်အကဲဖြတ်ပါ (gradient loading: 10%, 15%, 20%)။
- ပြန့်ကျဲမှုတည်ငြိမ်မှုကို အကဲဖြတ်ပါ (24 နာရီအကြာတွင် အနည်ထိုင်ခြင်း မရှိပါ)၊ ပျစ်ခဲမှု အပြောင်းအလဲများနှင့် အပေါ်ယံပိုင်း တူညီမှုကို အကဲဖြတ်ပါ။
- ရှေ့ပြေးစကေး အတည်ပြုခြင်း-
- အခြောက်ခံမှုအခြေအနေများ (အချိန်/အပူချိန်) နှင့် မီးတောက်မအောင်နိုင်ခြင်း (UL94၊ LOI) နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို စမ်းသပ်ပါ။
- ကုန်ကျစရိတ်များကို နှိုင်းယှဉ်ပါ- AHP+ZB သည် ကုန်ကျစရိတ်များ > 30% နှင့် အရည် FR များကို လျှော့ချပါက၊ ၎င်းသည် စီးပွားရေးအရ အကျုံးဝင်ပါသည်။
- အတိုင်းအတာ ပြင်ဆင်မှု-
- ရိုးရှင်းသောထုတ်လုပ်မှုအတွက် အကြိုဖြန့်ကျက်ထားသော AHP/ZB masterbatches (DMF-based) ကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ပေးသွင်းသူများနှင့် ပူးပေါင်းပါ။
VI ။ နိဂုံး
ထိန်းချုပ်ထားသော ပျံ့နှံ့မှုဖြစ်စဉ်များနှင့်အတူ AHP နှင့် ZB တို့သည် TPU/DMF အပေါ်ယံပိုင်းအတွက် ထိရောက်သော မီးမလောင်စေသော အကာအကွယ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်-
- မျက်နှာပြင် ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း + မြင့်မားသော ရှယာကွဲလွဲမှုအမှုန်များစုပုံခြင်းကို တားဆီးရန် အသုံးချသည်။
- AHP (မူလတန်း) + ZB (ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်သူ)ထိရောက်မှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ်ကို မျှတစေသည်။
- အဘို့မြင့်မားသောပွင့်လင်းမြင်သာမှု / ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်လိုအပ်ချက်များ၊ အရည် ဖော့စဖရပ်-နိုက်ထရိုဂျင် FRs (ဥပမာ၊ Levagard 4090N) သည် ပိုကောင်းသည်။
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
စာတိုက်အချိန်- မေ ၂၂-၂၀၂၅
