Систематичне рішення для зменшення щільності диму від плівки ТПУ

Систематичне рішення для зменшення щільності диму від плівки ТПУ (поточне значення: 280; цільове значення: <200)
(Поточна формула: гіпофосфіт алюмінію 15 мас.ч., MCA 5 мас.ч., борат цинку 2 мас.ч.)

I. Аналіз основної проблеми

1. Обмеження поточної рецептури:

• Гіпофосфіт алюмініюВ основному пригнічує поширення полум'я, але має обмежену здатність пригнічувати дим.
• МКАГазофазний вогнезахисний агент, ефективний для зменшення післясмаку (вже відповідає цільовому показнику), але недостатній для зменшення диму від горіння.
• Борат цинкуСприяє утворенню обвуглення, але його дозують недостатньо (лише 2 частинки на 1 порцію), не утворюючи достатньо щільного шару обвуглення для придушення диму.

1. Ключова вимога:

• Зменшення щільності диму при згорянні шляхомпосилене вугіллям димопридушенняабомеханізми розведення в газовій фазі.

II. Стратегії оптимізації

1. Відрегулюйте існуючі співвідношення рецептур

• Гіпофосфіт алюмініюЗбільшити до18–20 порцій(покращує вогнестійкість конденсованої фази; контролювати гнучкість).
• МКАЗбільшити до6–8 порцій(підсилює дію в газовій фазі; надмірна кількість може погіршити обробку).
• Борат цинкуЗбільшити до3–4 фрагменти(посилює утворення обвуглення).

Приклад скоригованої рецептури:

• Гіпофосфіт алюмінію: 18 мас.ч.
• MCA: 7 частин
• Борат цинку: 4 phr

2. Впроваджуйте високоефективні засоби для придушення диму

• Сполуки молібдену(наприклад, молібдат цинку або молібдат амонію):
• РольКаталізує утворення обвуглення, створюючи щільний бар'єр для блокування диму.
• Дозування2–3 phr (синергічно діє з боратом цинку).
• Наноглина (монтморилоніт):
• РольФізичний бар'єр для зменшення виділення горючого газу.
• Дозування: 3–5 мас.ч. (поверхнево модифікований для дисперсії).
• Вогнезахисні речовини на основі силікону:
• РольПокращує якість вугілля та пригнічує димлення.
• Дозування: 1–2 phr (уникає втрати прозорості).

3. Синергетична оптимізація системи

• Борат цинкуДодайте 1–2 мас.ч. для синергії з гіпофосфітом алюмінію та боратом цинку.
• Поліфосфат амонію (APP)Додайте 1–2 phr для посилення газофазної дії MCA.

III. Рекомендована комплексна формуляція

Очікувані результати:

• Щільність диму від горіння: ≤200 (через синергію вугілля + газової фази).
• Щільність диму після світіння: Підтримувати ≤200 (MCA + борат цинку).

IV. Ключові примітки щодо оптимізації процесів

1. Температура обробкиПідтримуйте температуру 180–200°C, щоб запобігти передчасному розкладанню антипірену.
2. Дисперсія:

• Використовуйте високошвидкісне перемішування (≥2000 об/хв) для рівномірного розподілу наноглини/молібдату.
• Додайте 0,5–1 мас.ч. силану (наприклад, KH550) для покращення сумісності з наповнювачем.

1. Формування плівкиДля лиття зменшіть швидкість охолодження, щоб полегшити утворення шару обвуглювання.

V. Кроки перевірки

1. Лабораторні випробуванняПідготуйте зразки згідно з рекомендованою рецептурою; проведіть випробування на вертикальне горіння та щільність диму згідно з UL94 (ASTM E662).
2. Баланс продуктивностіВипробування міцності на розтяг, видовження та прозорості.
3. Ітеративна оптимізаціяЯкщо щільність диму залишається високою, поступово відрегулюйте кількість молібдату або наноглини (±1 phr).

VI. Вартість та доцільність

• Вплив на витратиМолібдат цинку (~¥50/кг) + наноглина (~¥30/кг) збільшують загальну вартість на <15% при завантаженні ≤10%.
• Промислова масштабованістьСумісний зі стандартною обробкою TPU; спеціалізоване обладнання не потрібне.

VII. Висновок

Відзбільшення борату цинку + додавання молібдату + наноглина, система потрійної дії (утворення обвуглення + розведення газу + фізичний бар'єр) може досягти цільової щільності диму від горіння (≤200). Надайте пріоритет тестуваннюмолібдат + наноглинакомбінацію, а потім точно налаштувати співвідношення для балансу витрат та ефективності.