Systematické riešenie na zníženie hustoty dymu z TPU fólie

Systematické riešenie na zníženie hustoty dymu z TPU fólie (aktuálne: 280; cieľ: <200)
(Aktuálne zloženie: Hypofosforečnan hlinitý 15 phr, MCA 5 phr, boritan zinočnatý 2 phr)

I. Analýza kľúčových problémov

1. Obmedzenia súčasného zloženia:

• Hypofosfan hlinitýPrimárne potláča šírenie plameňa, ale má obmedzené potlačenie dymu.
• MCAPlynný spomaľovač horenia účinný proti dosvitu (už spĺňa cieľ), ale nedostatočný na redukciu dymu pri spaľovaní.
• Boritan zinočnatýPodporuje tvorbu zuhoľnatenia, ale dávkovanie je nedostatočné (iba 2 phr), čím sa nedokáže vytvoriť dostatočne hustá vrstva zuhoľnatenia na potlačenie dymu.

1. Kľúčová požiadavka:

• Znížte hustotu dymu pri spaľovaní pomocoupotlačenie dymu zosilnené uhlímalebomechanizmy riedenia v plynnej fáze.

II. Optimalizačné stratégie

1. Úprava existujúcich pomerov formulácií

• Hypofosfan hlinitýZvýšiť na18–20 phr(zlepšuje spomaľovanie horenia v kondenzovanej fáze; monitoruje flexibilitu).
• MCAZvýšiť na6–8 phr(zosilňuje účinok v plynnej fáze; nadmerné množstvo môže zhoršiť spracovanie).
• Boritan zinočnatýZvýšiť na3–4 phr(posilňuje tvorbu zuhoľnatenia).

Príklad upravenej formulácie:

• Hypofosfan hlinitý: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Boritan zinočnatý: 4 phr

2. Zaveďte vysokoúčinné potláčače dymu

• Zlúčeniny molybdénu(napr. molybdenan zinočnatý alebo molybdenan amónny):
• ÚlohaKatalyzuje tvorbu uhlia a vytvára hustú bariéru, ktorá blokuje dym.
• Dávkovanie2–3 phr (synergizuje s boritanom zinočnatým).
• Nanoíl (montmorillonit):
• ÚlohaFyzikálna bariéra na zníženie uvoľňovania horľavého plynu.
• Dávkovanie: 3–5 phr (povrchovo upravený pre disperziu).
• Spomaľovače horenia na báze silikónu:
• ÚlohaZlepšuje kvalitu uhlia a potlačuje dymenie.
• Dávkovanie1–2 phr (zabraňuje strate priehľadnosti).

3. Synergická optimalizácia systému

• Boritan zinočnatýPridajte 1–2 phr pre synergický účinok s hypofosforečnanom hlinitým a boritanom zinočnatým.
• Polyfosforečnan amónny (APP)Pridajte 1–2 phr na zvýšenie účinku MCA v plynnej fáze.

III. Odporúčané komplexné zloženie

Očakávané výsledky:

• Hustota dymu zo spaľovania: ≤200 (prostredníctvom synergie uhlíka + plynnej fázy).
• Hustota dymu po dožiareníUdržiavať ≤200 (MCA + boritan zinočnatý).

IV. Kľúčové poznámky k optimalizácii procesov

1. Teplota spracovaniaUdržiavajte teplotu 180 – 200 °C, aby ste zabránili predčasnému rozkladu spomaľovača horenia.
2. Disperzia:

• Pre rovnomerné rozloženie nanoílu/molybdéna použite vysokorýchlostné miešanie (≥2000 ot./min.).
• Na zlepšenie kompatibility s plnivom pridajte 0,5–1 phr silánové spojivo (napr. KH550).

1. Tvorba filmuPri odlievaní znížte rýchlosť chladenia, aby sa uľahčila tvorba vrstvy zuhoľnatenia.

V. Kroky overenia

1. Laboratórne testovaniePripravte vzorky podľa odporúčaného zloženia; vykonajte skúšky vertikálneho horenia a hustoty dymu podľa UL94 (ASTM E662).
2. Rovnováha výkonuSkúška pevnosti v ťahu, predĺženia a priehľadnosti.
3. Iteratívna optimalizáciaAk hustota dymu zostáva vysoká, postupne upravte množstvo molybdéna alebo nanoílu (±1 phr).

VI. Náklady a uskutočniteľnosť

• Vplyv na nákladyMolybdenan zinočnatý (~ 50 ¥/kg) + nanoíl (~ 30 ¥/kg) zvyšujú celkové náklady o < 15 % pri zaťažení ≤ 10 %.
• Priemyselná škálovateľnosťKompatibilné so štandardným spracovaním TPU; nie je potrebné žiadne špecializované vybavenie.

VII. Záver

Odzvýšenie boritanu zinočnatého + pridanie molybdénanu + nanoílu, systém s trojitým účinkom (tvorba uhlíka + riedenie plynu + fyzikálna bariéra) môže dosiahnuť cieľovú hustotu dymu pri spaľovaní (≤200). Uprednostnite testovaniemolybdénan + nanoílkombináciu a potom doladiť pomery pre vyváženie nákladov a výkonu.