Безхалогенна формула за забавяне на горенето за TPU покривна система с използване на DMF разтворител

Безхалогенна формула за забавяне на горенето за TPU покривна система с използване на DMF разтворител

За TPU покривни системи, използващи диметилформамид (DMF) като разтворител, употребата на алуминиев хипофосфит (AHP) и цинков борат (ZB) като забавители на горенето изисква систематична оценка. По-долу е даден подробен анализ и план за внедряване:

I. Анализ на осъществимостта на алуминиев хипофосфит (AHP)

1. Механизъм и предимства на забавянето на горенето

• Механизъм:
• Разлага се при високи температури, за да генерира фосфорна и метафосфорна киселини, което насърчава образуването на въглен в TPU (кондензирано-фазово забавяне на горенето).
• Освобождава PO· радикали, за да прекъсне верижните реакции на горене (газофазно забавяне на горенето).
• Предимства:
• Без халогени, с ниско димно съдържание, ниска токсичност, съвместим с RoHS/REACH.
• Добра термична стабилност (температура на разлагане ≈300°C), подходяща за процеси на сушене на TPU (обикновено <150°C).

2. Предизвикателства и решения на приложението

3. Препоръчителна формулировка и процес

• Примерна формулировка:
• TPU/DMF основа: 100 phr
• Повърхностно модифициран AHP: 20 phr
• Цинков борат (ZB): 5 phr (синергия за потискане на дима)
• Диспергатор (BYK-110): 1,5 phr
• Ключови моменти на процеса:
• Предварително смесете AHP с диспергатор и частичен DMF при високо срязване (≥3000 rpm, 30 min), след което смесете с TPU суспензия.
• Сушене след нанасяне на покритието: 120-150°C, удължете времето с 10%, за да осигурите пълно изпаряване на DMF.

II. Анализ на осъществимостта на цинков борат (ZB)

1. Механизъм и предимства на забавянето на горенето

• Механизъм:
• Образува стъклен слой B₂O₃ при високи температури, блокирайки кислорода и топлината (забавяне на горенето в кондензирана фаза).
• Освобождава свързана вода (~13%), разрежда запалими газове и охлажда системата.
• Предимства:
• Силен синергичен ефект с AHP или алуминиев трихидроксид (ATH).
• Отлично потискане на дима, идеално за приложения с ниско съдържание на дим.

2. Предизвикателства и решения на приложението

3. Препоръчителна формулировка и процес

• Примерна формулировка:
• TPU/DMF основа: 100 phr
• Наноразмерни ZB: 8 phr
• AHP: 15 phr
• Омокрящ агент (Tego 750W): 1 phr
• Ключови моменти на процеса:
• Предварително диспергирайте ZB в DMF чрез смилане с перли (размер на частиците ≤2μm) преди смесване с TPU суспензия.
• Удължете времето за съхнене (например, 30 минути), за да избегнете остатъчна влага, която влияе върху огнеупорността.

III. Синергична оценка на системата AHP + ZB

1. Синергични ефекти на забавяне на горенето

• Синергия между газова и кондензирана фаза:
• AHP осигурява фосфор за овъгляване, докато ZB стабилизира овъгления слой и потиска следобедното сияние.
• Комбиниран LOI: 28-30%, постижимо UL94 V-0 (1.6 мм).
• Потискане на дим:
• ZB намалява емисиите на дим с >50% (тест с конусен калориметър).

2. Препоръки за балансиране на производителността

• Компенсация за механични свойства:
• Добавете 2-3% TPU пластификатор (напр. поликапролактон полиол), за да поддържате гъвкавост (удължение >300%).
• Използвайте ултрафини прахове (AHP/ZB <2μm), за да сведете до минимум загубата на якост на опън.
• Контрол на стабилността на процеса:
• Поддържайте вискозитета на суспензията от 2000-4000 cP (Brookfield RV, шпиндел 4, 20 оборота в минута) за равномерно покритие.

IV. Сравнение с течни забавители на горенето на основата на разтворители

V. Препоръчителни стъпки за внедряване

1. Лабораторно тестване:

• Оценете AHP/ZB поотделно и в комбинация (градиентно натоварване: 10%, 15%, 20%).
• Оценете стабилността на дисперсията (без утаяване след 24 часа), промените във вискозитета и еднородността на покритието.

1. Валидация в пилотен мащаб:

• Оптимизирайте условията на сушене (време/температура) и тествайте огнеустойчивостта (UL94, LOI) и механичните свойства.
• Сравнете разходите: Ако AHP+ZB намали разходите с >30% в сравнение с течните FR, това е икономически изгодно.

1. Подготовка за мащабиране:

• Сътрудничете с доставчици за разработване на предварително диспергирани AHP/ZB мастербачи (на базата на DMF) за опростено производство.

VI. Заключение

С контролирани процеси на дисперсия, AHP и ZB могат да служат като ефективни забавители на горенето за TPU/DMF покрития, при условие че:

1. Модификация на повърхността + дисперсия с висока степен на срязванеПрилага се за предотвратяване на агломерацията на частиците.
2. AHP (първичен) + ZB (синергист)балансира ефективността и разходите.
3. Зависока прозрачност/гъвкавостизискванията, течните фосфорно-азотни FR (напр. Levagard 4090N) остават за предпочитане.

Съчуан Тайфенг Нов Огнеупорен Ко ООД (ISO & REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com