Szisztematikus megoldás a TPU fólia füstsűrűségének csökkentésére

Szisztematikus megoldás a TPU fólia füstsűrűségének csökkentésére (Jelenlegi: 280; Cél: <200)
(Jelenlegi összetétel: alumínium-hipofoszfit 15 phr, MCA 5 phr, cink-borát 2 phr)

I. Fő problémaelemzés

1. A jelenlegi összetétel korlátai:

• Alumínium-hipofoszfitElsősorban a lángterjedést gátolja, de korlátozottan gátolja a füstöt.
• MCAGázfázisú égésgátló, amely hatékony az utófénylésben (már megfelel a célnak), de nem elégséges az égésfüst csökkentésére.
• Cink-borátElősegíti az elszenesedést, de aluldozírozott (csak 2 phr), így nem képződik elég sűrű elszenesedett réteg a füst elnyomásához.

1. Fő követelmény:

• Csökkentse az égési füst sűrűségét a következőkön keresztül:elszenesedett füstelnyomásvagygázfázisú hígítási mechanizmusok.

II. Optimalizálási stratégiák

1. Módosítsa a meglévő összetételi arányokat

• Alumínium-hipofoszfit: Növelés erre:18–20 phr(fokozza a kondenzált fázisú égésgátlást; figyelemmel kíséri a rugalmasságot).
• MCA: Növelés erre:6–8 phr(fokozza a gázfázisú hatást; túlzott mennyiségben ronthatja a feldolgozást).
• Cink-borát: Növelés erre:3–4 phr(erősíti a szénképződést).

Példa a módosított összetételre:

• Alumínium-hipofoszfit: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Cink-borát: 4 phr

2. Nagy hatékonyságú füstölők bevezetése

• Molibdénvegyületek(pl. cink-molibdát vagy ammónium-molibdát):
• SzerepKatalizálja az elszenesedést, sűrű gátat képezve a füst blokkolására.
• Adagolás2–3 phr (cink-boráttal szinergikusan hat).
• Nanoagyag (montmorillonit):
• SzerepFizikai gát a gyúlékony gázok kibocsátásának csökkentésére.
• Adagolás3–5 phr (diszperzióhoz felületmódosított).
• Szilikon alapú égésgátlók:
• SzerepJavítja az elszenesedés minőségét és a füst elnyomását.
• Adagolás1–2 phr (elkerüli az átlátszóság elvesztését).

3. Szinergikus rendszeroptimalizálás

• Cink-borátAdjon hozzá 1–2 phr-t az alumínium-hipofoszfittal és a cink-boráttal való szinergikus hatás érdekében.
• Ammónium-polifoszfát (APP): Adjunk hozzá 1–2 phr-t az MCA-val a gázfázisú hatás fokozásához.

III. Ajánlott átfogó megfogalmazás

Várható eredmények:

• Égési füst sűrűsége≤200 (szén + gázfázis szinergia révén).
• Utófény füstsűrűsége: Tartsa fenn a ≤200 értéket (MCA + cink-borát).

IV. Főbb folyamatoptimalizálási megjegyzések

1. Feldolgozási hőmérséklet: Tartsa 180–200°C-on a hőmérsékletet az égésgátló idő előtti bomlásának megakadályozása érdekében.
2. Diszperzió:

• A nanoagyag/molibdát egyenletes eloszlásához nagy sebességű keverést (≥2000 fordulat/perc) használjon.
• Adjon hozzá 0,5–1 phr szilán kapcsolószert (pl. KH550) a töltőanyag-kompatibilitás javítása érdekében.

1. FilmképződésÖntéshez csökkentse a hűtési sebességet a szenesedési réteg kialakulásának elősegítése érdekében.

V. Érvényesítési lépések

1. Laboratóriumi vizsgálatokKészítsen mintákat az ajánlott összetétel szerint; végezzen UL94 függőleges égési és füstsűrűségi vizsgálatokat (ASTM E662).
2. Teljesítményegyensúly: Szakítószilárdság, nyúlás és átlátszóság tesztelése.
3. Iteratív optimalizálásHa a füst sűrűsége továbbra is magas, fokozatosan állítsa be a molibdát vagy nanoclay mennyiségét (±1 phr).

VI. Költség és megvalósíthatóság

• KöltséghatásA cink-molibdát (~50 ¥/kg) + nanoagyag (~30 ¥/kg) <15%-kal növeli a teljes költséget ≤10%-os terhelés mellett.
• Ipari skálázhatóságKompatibilis a szabványos TPU feldolgozással; nincs szükség speciális berendezésre.

VII. Következtetés

Általcink-borát növelése + molibdát hozzáadása + nanoagyag, egy hármas hatású rendszer (elszenesedés + gázhígulás + fizikai gát) elérheti a célzott égési füstsűrűséget (≤200). A tesztelést prioritásként kell kezelnimolibdát + nanoagyagkombináció, majd finomhangolja az arányokat a költség-teljesítmény egyensúly érdekében.