ʻO ka Halogen-Free Flame Retardant Formula no TPU Coating System me ka hoʻohana ʻana i ka DMF Solvent
No nā ʻōnaehana uhi TPU me ka hoʻohana ʻana iā Dimethyl Formamide (DMF) ma ke ʻano he mea hoʻoheheʻe, pono ka hoʻohana ʻana i ka alumini hypophosphite (AHP) a me ka zinc borate (ZB) ma ke ʻano he mau ahi ahi e pono ai ka loiloi ʻōnaehana. Aia ma lalo iho kahi hoʻolālā kikoʻī a me ka hoʻokō ʻana:
I. Ka Hana Hana Hana o Aluminum Hypophosphite (AHP)
1. Mechanism Retardant Flame a me na pono
- Mechanism:
- Decomposes i nā wela kiʻekiʻe e hana i ka phosphoric a me ka metaphosphoric acids, e paipai ana i ka hoʻokumu ʻana o ka char ma TPU (condensed-phase flame retardancy).
- Hoʻokuʻu i ka PO· radical e hoʻopau i nā hopena o ke kaulahao hoʻopau (gas-phase flame retardancy).
- Pono:
- ʻAʻohe halogen, uahi haʻahaʻa, ʻona haʻahaʻa, hoʻokō me RoHS/REACH.
- ʻO ke kūpaʻa wela maikaʻi (ka wela decomposition ≈300 ° C), kūpono i nā kaʻina hoʻomaloʻo TPU (maʻamau <150 ° C).
2. Nā pilikia a me nā hoʻonā noi
| Paʻakikī | Hoʻoholo |
| Hoʻopuehu maikaʻi ma DMF | E hoʻohana i ka AHP i hoʻololi ʻia i ka ʻili (e laʻa, ka mea hoʻohui silane KH-550). Kaʻina hana hoʻopuehu: Ball-mill AHP me DMF a me ka dispersant (e laʻa, BYK-110) i ka nui ʻāpana <5μm. |
| Ke koi hoʻouka kiʻekiʻe (20-30%) | ʻO ka hui pū ʻana me ZB a i ʻole melamine cyanurate (MCA) e hōʻemi i ka hoʻouka ʻana i ka 15-20%. |
| Hoʻemi ʻia ke aniani o ka uhi ʻana | E hoʻohana i ka AHP ka nui o ka nano (ka nui ʻāpana <1μm) a i ʻole ka hui ʻana me nā mea hoʻopaʻa ahi akaka (e laʻa, nā phosphates organik). |
3. Manaʻo ʻia ka hoʻokumu ʻana a me ke kaʻina hana
- Ka Laʻana Hana:
- TPU/DMF kumu: 100 phr
- AHP i hoʻololi ʻia i ka ʻili: 20 phr
- Zinc borate (ZB): 5 phr (ka hoʻopau ʻana i ka uwahi)
- Dispersant (BYK-110): 1.5 phr
- Kaʻina hana kī:
- E hui mua i ka AHP me ka dispersant a me ka hapa DMF ma lalo o ka ʻoki kiʻekiʻe (≥3000 rpm, 30 min), a laila hui pū me ka slurry TPU.
- Hoʻomaloʻo ma hope o ka uhi ʻana: 120-150 ° C, hoʻonui i ka manawa ma 10% e hōʻoia i ka hoʻopau ʻana o DMF.
II. ʻIke kūpono o Zinc Borate (ZB)
1. Mechanism Retardant Flame a me na pono
- Mechanism:
- Hoʻokumu i kahi ʻāpana aniani B₂O₃ ma nā wela kiʻekiʻe, e ālai ana i ka oxygen a me ka wela (condensed-phase flame retardancy).
- Hoʻokuʻu i ka wai i hoʻopaʻa ʻia (~ 13%), e hoʻoheheʻe i nā kinoea puhi a hoʻomālili i ka ʻōnaehana.
- Pono:
- Ka hopena synergistic ikaika me AHP a i ʻole alumini trihydroxide (ATH).
- ʻO ka hoʻopau ʻana i ka uahi maikaʻi, kūpono no nā noi haʻahaʻa.
2. Nā pilikia a me nā hoʻonā noi
| Paʻakikī | Hoʻoholo |
| ʻAʻohe kūpaʻa hoʻopuehu | E hoʻohana i ka nano-sized ZB (<500nm) a me nā mea hoʻomaʻemaʻe (e laʻa, TegoDispers 750W). |
| ʻO ka maikaʻi haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa (pono ka hoʻouka kiʻekiʻe) | E hoʻohana ma ke ʻano he synergist (5-10%) me nā mea pale ahi mua (e laʻa, AHP a i ʻole phosphorus organik). |
| Hoʻemi ʻia ka maʻalahi o ka uhi ʻana | E hoʻopaʻi me nā mea plasticizer (e laʻa, DOP a i ʻole polyester polyols). |
3. Manaʻo ʻia ka hoʻokumu ʻana a me ke kaʻina hana
- Ka Laʻana Hana:
- TPU/DMF kumu: 100 phr
- Nano-nui ZB: 8 phr
- AHP: 15 ph
- Mea hoʻomaʻemaʻe wai (Tego 750W): 1 phr
- Kaʻina hana kī:
- E hoʻopuehu mua i ka ZB ma DMF ma o ka milling bead (ka nui ≤2μm) ma mua o ka hui ʻana me ka slurry TPU.
- E hoʻolōʻihi i ka manawa hoʻomaloʻo (e laʻa, 30 min) e pale aku i ke koena o ka makū e pili ana i ka hiki ʻana o ke ahi.
III. ʻO ka loiloi Synergistic o AHP + ZB System
1. Nā hopena pale ahi synergistic
- ʻO ke kinoea-Phase & Condensed-Phase Synergy:
- Hāʻawi ʻo AHP i ka phosphorus no ka charring, ʻoiai ʻo ZB e hoʻopaʻa i ka papa char a hoʻopaʻa i ka afterglow.
- LOI hui 'ia: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) hiki ke loa'a.
- Kāohi uahi:
- Hoʻemi ʻo ZB i ka hoʻokuʻu ʻana i ka uahi ma> 50% (Cone Calorimeter test).
2. Nā Manaʻo Kaulike Hana
- Uku Waiwai Mechanical:
- Hoʻohui i ka 2-3% TPU plasticizer (eg, polycaprolactone polyol) e mālama i ka maʻalahi (elongation>300%).
- E hoʻohana i nā pauka ultrafine (AHP/ZB <2μm) e hōʻemi i ka nalowale o ka ikaika tensile.
- Ka Mana Paʻa Paʻa:
- E mālama i ka viscosity slurry ma 2000-4000 cP (Brookfield RV, spindle 4, 20 rpm) no ka uhi ʻana i ka lole.
IV. Hoʻohālikelike me nā mea hoʻopaneʻe ahi i hoʻopaʻa ʻia me ka Solvent
| ʻĀpana | Pūnaehana AHP + ZB | Liquid Phosphorus-Nitrogen FR (e laʻa, Levagard 4090N) |
| Ke hoʻouka nei | 20-30% | 15-25% |
| Paʻakikī hoʻopuehu | Pono i ka lapaʻau mua ʻia (hoʻololi ʻili kiʻekiʻe/hoʻololi ʻili) | Hoʻopau pololei, ʻaʻohe pono e hoʻopuehu |
| Koina | Haʻahaʻa (~$3-5/kg) | Kiʻekiʻe (~$10-15/kg) |
| Ka hopena o ke kaiapuni | ʻAʻohe halogen, haʻahaʻa ʻona | Loaʻa paha nā halogens (pili i ka huahana) |
| ʻAlohilohi ka uhi | Semi-translucent i opaque | Alohilohi loa |
V. Nā ʻanuʻu Hoʻokō Manaʻo
- Ke hoʻāʻo ʻana i ka Lapaʻa Lapaʻa:
- E noʻonoʻo i ka AHP/ZB i kēlā me kēia a me ka hui pū ʻana (ka hoʻouka gradient: 10%, 15%, 20%).
- E loiloi i ka paʻa o ka hoʻopuehu ʻana (ʻaʻohe sedimentation ma hope o 24h), nā loli viscosity, a me ka like ʻana o ka uhi ʻana.
- Hōʻoia ʻana o ka Pilot-Scale:
- E hoʻopololei i nā kūlana maloʻo (manawa/mahana) a hoʻāʻo i ka hoʻopaneʻe ahi (UL94, LOI) a me nā waiwai mechanical.
- Hoʻohālikelike i nā kumukūʻai: Inā hoʻemi ʻo AHP+ZB i nā kumukūʻai ma o >30% vs. wai FRs, hiki ke hoʻokele waiwai.
- Hoʻomākaukau hoʻonui:
- E hui pū me nā mea hoʻolako no ka hoʻomohala ʻana i nā masterbatches AHP/ZB i hoʻopuehu mua ʻia (DMF-based) no ka hana maʻalahi.
VI. Ka hopena
Me nā kaʻina hoʻopuehu i hoʻomalu ʻia, hiki i ka AHP a me ZB ke lawelawe ma ke ʻano he mau pale ahi maikaʻi no nā uhi TPU/DMF, hāʻawi ʻia:
- Hoʻololi ʻili + hoʻopuehu kiʻekiʻe-shearhoʻohana ʻia e pale i ka hoʻohui ʻana o nā ʻāpana.
- AHP (kumu mua) + ZB (hana hoʻohui)kaulike ka pono a me ka uku.
- No ka meakiʻekiʻe ʻaʻole / hiki ke maʻalahinā koi, ʻoi aku ka maikaʻi o ka phosphorus-nitrogen FRs (eg, Levagard 4090N).
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Ka manawa hoʻouna: Mei-22-2025