Систематично решение за намаляване на плътността на дима от TPU фолио

Систематично решение за намаляване на плътността на дима от TPU фолио (Текуща: 280; Цел: <200)
(Текуща формула: Алуминиев хипофосфит 15 phr, MCA 5 phr, Цинков борат 2 phr)

I. Анализ на основния проблем

1. Ограничения на настоящата формулировка:

• Алуминиев хипофосфитПотиска предимно разпространението на пламъка, но има ограничено димопотискане.
• МКАГазофазен забавител на горенето, ефективен за намаляване на последващото загаряне (вече постигащ целта), но недостатъчен за намаляване на дима от горенето.
• Цинков боратСпомага за образуването на въглени, но е в недостатъчна доза (само 2 phr), като не успява да образува достатъчно плътен слой въглени, за да потисне дима.

1. Ключово изискване:

• Намалете плътността на дима от горенето чрезпотискане на дим с подобрени въглениилимеханизми за разреждане в газова фаза.

II. Стратегии за оптимизация

1. Коригирайте съществуващите съотношения на формулите

• Алуминиев хипофосфитУвеличете до18–20 phr(подобрява забавянето на горенето в кондензирана фаза; следи се за гъвкавостта).
• МКАУвеличете до6–8 phr(усилва действието в газова фаза; прекомерните количества могат да влошат обработката).
• Цинков боратУвеличете до3–4 phr(засилва образуването на въглени).

Примерна коригирана формулировка:

• Алуминиев хипофосфит: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Цинков борат: 4 phr

2. Въведете високоефективни димопотискащи средства

• Молибденови съединения(напр. цинков молибдат или амониев молибдат):
• РоляКатализира образуването на овъглен, създавайки плътна бариера, която блокира дима.
• Дозировка: 2–3 phr (синергизира с цинков борат).
• Наноглина (монтморилонит):
• РоляФизическа бариера за намаляване на отделянето на запалим газ.
• Дозировка: 3–5 phr (повърхностно модифицирано за дисперсия).
• Забавители на горенето на силиконова основа:
• РоляПодобрява качеството на въглените и потискането на дима.
• Дозировка: 1–2 phr (предпазва от загуба на прозрачност).

3. Синергична системна оптимизация

• Цинков боратДобавете 1–2 phr за синергично действие с алуминиев хипофосфит и цинков борат.
• Амониев полифосфат (APP)Добавете 1–2 phr, за да подобрите действието в газова фаза с MCA.

III. Препоръчителна цялостна формулировка

Очаквани резултати:

• Плътност на дима от горенето: ≤200 (чрез синергия на въглен + газова фаза).
• Плътност на дима след затлениеПоддържайте ≤200 (MCA + цинков борат).

IV. Ключови бележки за оптимизиране на процесите

1. Температура на обработкаПоддържайте температура от 180–200°C, за да предотвратите преждевременното разлагане на забавителя на горенето.
2. Дисперсия:

• Използвайте високоскоростно смесване (≥2000 rpm) за равномерно разпределение на наноглина/молибдат.
• Добавете 0,5–1 phr силанов свързващ агент (напр. KH550), за да подобрите съвместимостта с пълнителя.

1. Образуване на филмЗа леене, намалете скоростта на охлаждане, за да улесните образуването на овъглен слой.

V. Стъпки за валидиране

1. Лабораторни тестовеПодгответе пробите съгласно препоръчителната формула; проведете тестове за вертикално горене и плътност на дима по UL94 (ASTM E662).
2. Баланс на производителносттаИзпитване на якост на опън, удължение и прозрачност.
3. Итеративна оптимизацияАко плътността на дима остане висока, постепенно коригирайте молибдат или наноглина (±1 phr).

VI. Цена и осъществимост

• Въздействие върху разходитеЦинков молибдат (~¥50/кг) + наноглина (~¥30/кг) увеличават общата цена с <15% при ≤10% натоварване.
• Индустриална мащабируемостСъвместим със стандартната TPU обработка; не е необходимо специализирано оборудване.

VII. Заключение

Отувеличаване на цинковия борат + добавяне на молибдат + наноглина, система с тройно действие (образуване на въглен + разреждане на газ + физическа бариера) може да постигне целевата плътност на дима от горенето (≤200). Приоритизирайте тестването намолибдат + наноглинакомбинация, след което фино настройване на съотношенията за баланс между цена и производителност.