ʻO ka hoʻokumu ʻana o ka Halogen-Free Flame Retardant no ka ʻōnaehana uhi TPU me ka hoʻohana ʻana i ka DMF Solvent

ʻO ka hoʻokumu ʻana o ka Halogen-Free Flame Retardant no ka ʻōnaehana uhi TPU me ka hoʻohana ʻana i ka DMF Solvent

No nā ʻōnaehana uhi TPU e hoʻohana ana i ka Dimethyl Formamide (DMF) ma ke ʻano he mea hoʻoheheʻe, ʻo ka hoʻohana ʻana i ka alumini hypophosphite (AHP) a me ka zinc borate (ZB) ma ke ʻano he mau mea pale lapalapa e pono ai ka loiloi ʻōnaehana. Aia ma lalo kahi loiloi kikoʻī a me ka hoʻolālā hoʻokō:

I. Ka Loiloi Hiki ke Hana ʻia o ka Alumini Hypophosphite (AHP)

1. ʻAno hana pale ahi a me nā pono

• ʻAno hana:
• Hoʻopalapala i nā mahana kiʻekiʻe e hana i nā waikawa phosphoric a me metaphosphoric, e paipai ana i ka hoʻokumu ʻana o char i loko o TPU (condensed-phase flame retardancy).
• Hoʻokuʻu i nā radical PO· e hoʻopau i nā hopena kaulahao kuni (gas-phase flame retardancy).
• Nā Pōmaikaʻi:
• ʻAʻohe halogen, haʻahaʻa ka uahi, haʻahaʻa ka ʻawahia, kūlike me RoHS/REACH.
• Paʻa maikaʻi ka wela (mahana palaho ≈300°C), kūpono no nā kaʻina hana hoʻomaloʻo TPU (maʻamau <150°C).

2. Nā Pilikia Noi a me nā Hoʻonā

3. Ka Hoʻonohonoho ʻana a me ke Kaʻina Hana i Manaʻo ʻia

• Hoʻohālikelike Laʻana:
• Kumu TPU/DMF: 100 phr
• ʻAHP i hoʻololi ʻia i ka ʻili: 20 phr
• Zinc borate (ZB): 5 phr (synergy hoʻopau uahi)
• Mea hoʻoheheʻe (BYK-110): 1.5 phr
• Nā Manaʻo Koʻikoʻi o ke Kaʻina Hana:
• E hoʻohui mua i ka AHP me ka mea hoʻolaha a me ka DMF hapa ma lalo o ke kiʻekiʻe o ka ʻoki ʻana (≥3000 rpm, 30 min), a laila e hoʻohui me ka slurry TPU.
• Ka maloʻo ʻana ma hope o ka uhi ʻana: 120-150°C, e hoʻolōʻihi i ka manawa ma 10% e hōʻoia i ka mahu piha ʻana o ka DMF.

II. Ka Loiloi Hiki o ka Zinc Borate (ZB)

1. ʻAno hana pale ahi a me nā pono

• ʻAno hana:
• Hoʻokumu i kahi papa aniani B₂O₃ ma nā mahana 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 ana i nā kinoea lapalapa a hoʻolulu i ka ʻōnaehana.
• Nā Pōmaikaʻi:
• Ka hopena synergistic ikaika me AHP a i ʻole alumini trihydroxide (ATH).
• Hoʻopau uahi maikaʻi loa, kūpono no nā hana haʻahaʻa uahi.

2. Nā Pilikia Noi a me nā Hoʻonā

3. Ka Hoʻonohonoho ʻana a me ke Kaʻina Hana i Manaʻo ʻia

• Hoʻohālikelike Laʻana:
• Kumu TPU/DMF: 100 phr
• ZB nui-nano: 8 phr
• AHP: 15 phr
• Mea hoʻomaʻemaʻe wai (Tego 750W): 1 phr
• Nā Manaʻo Koʻikoʻi o ke Kaʻina Hana:
• E hoʻopuehu mua iā ZB i loko o DMF ma o ka wili ʻana i ka bead (ka nui o ka ʻāpana ≤2μm) ma mua o ke kāwili ʻana me ka slurry TPU.
• E hoʻolōʻihi i ka manawa maloʻo (e laʻa, 30 min) i mea e pale aku ai i ke koena o ka makū e hoʻopilikia ana i ka pale ʻana i ka lapalapa.

III. Loiloi Synergistic o ka ʻōnaehana AHP + ZB

1. Nā hopena pale lapalapa synergistic

• ʻO ka Synergy Gas-Phase & Condensed-Phase:
• Hāʻawi ʻo AHP i ka phosphorus no ka hoʻā ʻana, ʻoiai ʻo ZB e hoʻopaʻa i ka papa char a kāohi i ka afterglow.
• LOI i hui pū ʻia: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) hiki ke hoʻokō ʻia.
• Ka Hoʻopau ʻana i ka Uahi:
• Hoʻemi ʻo ZB i ka hoʻokuʻu ʻana o ka uahi ma >50% (hoʻāʻo Cone Calorimeter).

2. Nā Manaʻo Hoʻohālikelike Hana

• Ka uku no ka waiwai mīkini:
• E hoʻohui i 2-3% TPU plasticizer (e laʻa, polycaprolactone polyol) e mālama i ka palupalu (elongation >300%).
• E hoʻohana i nā pauka ultrafine (AHP/ZB <2μm) e hōʻemi i ka pohō ikaika tensile.
• Ka Mana Paʻa o ke Kaʻina Hana:
• E mālama i ka mānoanoa o ka slurry ma 2000-4000 cP (Brookfield RV, spindle 4, 20 rpm) no ka uhi like ʻana.

IV. Hoʻohālikelike me nā mea pale lapalapa wai i hoʻokumu ʻia i ka mea hoʻoheheʻe

V. Nā ʻanuʻu hoʻokō i manaʻo ʻia

1. Hoʻāʻo ʻana ma ka Lab-Scale:

• E loiloi iā AHP/ZB pākahi a me ka hui pū ʻana (gradient loading: 10%, 15%, 20%).
• E loiloi i ke kūpaʻa o ka hoʻopuehu ʻana (ʻaʻohe sedimentation ma hope o 24 mau hola), nā loli o ka viscosity, a me ke ʻano like o ka uhi ʻana.

1. Hōʻoia Unahi-Pilot:

• E hoʻomaikaʻi i nā kūlana maloʻo (manawa/mahana) a hoʻāʻo i ka pale ʻana i ka lapalapa (UL94, LOI) a me nā waiwai mechanical.
• Hoʻohālikelike i nā kumukūʻai: Inā hōʻemi ʻo AHP+ZB i nā kumukūʻai ma >30% vs. nā FR wai, he kūpono ia i ka hoʻokele waiwai.

1. Hoʻomākaukau Hoʻonui:

• E hana pū me nā mea hoʻolako e hoʻomohala i nā AHP/ZB masterbatches i hoʻolaha mua ʻia (DMF-based) no ka hana maʻalahi.

VI. Hopena

Me nā kaʻina hana hoʻopuehu i kāohi ʻia, hiki iā AHP lāua ʻo ZB ke lawelawe ma ke ʻano he mau mea pale lapalapa maikaʻi no nā uhi TPU/DMF, inā:

1. Hoʻololi ʻili + hoʻopuehu kiʻekiʻehoʻohana ʻia e pale i ka hoʻākoakoa ʻana o nā ʻāpana.
2. AHP (kumu mua) + ZB (synergist)hoʻoponopono i ka pono a me ke kumukūʻai.
3. Noke ʻano moakaka/maʻalahi kiʻekiʻenā koi, ʻoi aku ka maikaʻi o nā FR phosphorus-nitrogen wai (e laʻa, Levagard 4090N).

ʻO Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd. (ISO & REACH)

Email: lucy@taifeng-fr.com