DMF দ্রাবক ব্যবহার করে TPU আবরণ সিস্টেমের জন্য হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক সূত্র
ডাইমিথাইল ফর্মামাইড (DMF) দ্রাবক হিসেবে ব্যবহার করা TPU আবরণ ব্যবস্থার জন্য, অগ্নি প্রতিরোধক হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম হাইপোফসফাইট (AHP) এবং জিঙ্ক বোরেট (ZB) ব্যবহারের জন্য পদ্ধতিগত মূল্যায়ন প্রয়োজন। নীচে একটি বিশদ বিশ্লেষণ এবং বাস্তবায়ন পরিকল্পনা দেওয়া হল:
I. অ্যালুমিনিয়াম হাইপোফসফাইট (AHP) এর সম্ভাব্যতা বিশ্লেষণ
১. শিখা প্রতিরোধক প্রক্রিয়া এবং সুবিধা
- প্রক্রিয়া:
- উচ্চ তাপমাত্রায় পচে ফসফরিক এবং মেটাফসফরিক অ্যাসিড তৈরি করে, যা TPU (কনডেন্সড-ফেজ ফ্লেম রিটার্ডেন্সি) তে চর গঠনকে উৎসাহিত করে।
- দহন শৃঙ্খল বিক্রিয়া (গ্যাস-ফেজ শিখা প্রতিবন্ধকতা) ব্যাহত করার জন্য PO· র্যাডিকেল নির্গত করে।
- সুবিধাদি:
- হ্যালোজেন-মুক্ত, কম ধোঁয়া, কম বিষাক্ততা, RoHS/REACH এর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।
- ভালো তাপীয় স্থিতিশীলতা (পচন তাপমাত্রা ≈300°C), TPU শুকানোর প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত (সাধারণত <150°C)।
2. অ্যাপ্লিকেশন চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান
| চ্যালেঞ্জ | সমাধান |
| DMF-তে দুর্বল বিচ্ছুরণ | পৃষ্ঠ-পরিবর্তিত AHP ব্যবহার করুন (যেমন, সাইলেন কাপলিং এজেন্ট KH-550)। প্রাক-বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়া: বল-মিল AHP DMF এবং বিচ্ছুরণকারী (যেমন, BYK-110) সহ কণা আকার <5μm পর্যন্ত। |
| উচ্চ লোডিং প্রয়োজনীয়তা (২০-৩০%) | মোট লোডিং ১৫-২০% কমাতে ZB বা মেলামাইন সায়ানুরেট (MCA) এর সাথে সিনারজিস্টিক সংমিশ্রণ। |
| আবরণের স্বচ্ছতা হ্রাস | ন্যানো-আকারের AHP (কণার আকার <1μm) ব্যবহার করুন অথবা স্বচ্ছ শিখা প্রতিরোধক (যেমন, জৈব ফসফেট) এর সাথে মিশ্রিত করুন। |
৩. প্রস্তাবিত প্রণয়ন এবং প্রক্রিয়া
- উদাহরণ সূত্র:
- টিপিইউ/ডিএমএফ বেস: ১০০ পিএইচআর
- সারফেস-মডিফাইড AHP: ২০ পিএইচআর
- জিঙ্ক বোরেট (ZB): 5 phr (ধোঁয়া দমন সিনার্জি)
- ডিসপারসেন্ট (BYK-110): ১.৫ পিএইচআর
- প্রক্রিয়ার মূল বিষয়গুলি:
- উচ্চ শিয়ার (≥3000 rpm, 30 মিনিট) এর অধীনে ডিসপারসেন্ট এবং আংশিক DMF এর সাথে AHP-কে প্রাক-মিশ্রিত করুন, তারপর TPU স্লারির সাথে মিশ্রিত করুন।
- লেপ-পরবর্তী শুকানো: ১২০-১৫০°C, সম্পূর্ণ DMF বাষ্পীভবন নিশ্চিত করতে সময় ১০% বৃদ্ধি করুন।
II. জিঙ্ক বোরেট (ZB) এর সম্ভাব্যতা বিশ্লেষণ
১. শিখা প্রতিরোধক প্রক্রিয়া এবং সুবিধা
- প্রক্রিয়া:
- উচ্চ তাপমাত্রায় B₂O₃ কাচের স্তর তৈরি করে, অক্সিজেন এবং তাপকে বাধা দেয় (ঘনীভূত-পর্যায়ের শিখা প্রতিবন্ধকতা)।
- আবদ্ধ জল (~১৩%) ছেড়ে দেয়, দাহ্য গ্যাসগুলিকে পাতলা করে এবং সিস্টেমকে ঠান্ডা করে।
- সুবিধাদি:
- AHP বা অ্যালুমিনিয়াম ট্রাইহাইড্রোক্সাইড (ATH) এর সাথে শক্তিশালী সমন্বয়মূলক প্রভাব।
- চমৎকার ধোঁয়া দমন, কম ধোঁয়া প্রয়োগের জন্য আদর্শ।
2. অ্যাপ্লিকেশন চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান
| চ্যালেঞ্জ | সমাধান |
| দুর্বল বিচ্ছুরণ স্থায়িত্ব | ন্যানো-আকারের ZB (<500nm) এবং ভেটিং এজেন্ট (যেমন, TegoDispers 750W) ব্যবহার করুন। |
| কম শিখা প্রতিরোধী দক্ষতা (উচ্চ লোডিং প্রয়োজন) | প্রাথমিক শিখা প্রতিরোধক (যেমন, AHP বা জৈব ফসফরাস) সহ একটি সিনারজিস্ট (5-10%) হিসাবে ব্যবহার করুন। |
| আবরণের নমনীয়তা হ্রাস | প্লাস্টিকাইজার (যেমন, ডিওপি বা পলিয়েস্টার পলিওল) দিয়ে ক্ষতিপূরণ দিন। |
৩. প্রস্তাবিত প্রণয়ন এবং প্রক্রিয়া
- উদাহরণ সূত্র:
- টিপিইউ/ডিএমএফ বেস: ১০০ পিএইচআর
- ন্যানো-আকারের ZB: 8 phr
- এএইচপি: ১৫ পিএইচআর
- ওয়েটিং এজেন্ট (Tego 750W): 1 phr
- প্রক্রিয়ার মূল বিষয়গুলি:
- TPU স্লারির সাথে মেশানোর আগে পুঁতি মিলিংয়ের মাধ্যমে (কণার আকার ≤2μm) DMF-তে ZB প্রাক-বিচ্ছুরণ করুন।
- শুকানোর সময় বাড়ান (যেমন, 30 মিনিট) যাতে অবশিষ্ট আর্দ্রতা আগুনের প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত না করে।
III. AHP + ZB সিস্টেমের সিনারজিস্টিক মূল্যায়ন
১. সিনারজিস্টিক শিখা প্রতিরোধক প্রভাব
- গ্যাস-ফেজ এবং কনডেন্সড-ফেজ সিনার্জি:
- AHP দহনের জন্য ফসফরাস সরবরাহ করে, যখন ZB দহনের স্তরকে স্থিতিশীল করে এবং আফটারগ্লো দমন করে।
- সম্মিলিত LOI: 28-30%, UL94 V-0 (1.6 মিমি) অর্জনযোগ্য।
- ধোঁয়া দমন:
- ZB ধোঁয়া নির্গমন ৫০% এরও বেশি কমায় (শঙ্কু ক্যালোরিমিটার পরীক্ষা)।
2. কর্মক্ষমতা ভারসাম্য সুপারিশ
- যান্ত্রিক সম্পত্তি ক্ষতিপূরণ:
- নমনীয়তা বজায় রাখতে (প্রসারণ >৩০০%) ২-৩% টিপিইউ প্লাস্টিকাইজার (যেমন, পলিক্যাপ্রোল্যাকটোন পলিওল) যোগ করুন।
- প্রসার্য শক্তি হ্রাস কমাতে অতি সূক্ষ্ম পাউডার (AHP/ZB <2μm) ব্যবহার করুন।
- প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা নিয়ন্ত্রণ:
- সমান আবরণের জন্য স্লারি সান্দ্রতা ২০০০-৪০০০ সিপি (ব্রুকফিল্ড আরভি, স্পিন্ডল ৪, ২০ আরপিএম) বজায় রাখুন।
IV. দ্রাবক-ভিত্তিক তরল শিখা প্রতিরোধক পদার্থের সাথে তুলনা
| প্যারামিটার | AHP + ZB সিস্টেম | তরল ফসফরাস-নাইট্রোজেন FR (যেমন, Levagard 4090N) |
| লোড হচ্ছে | ২০-৩০% | ১৫-২৫% |
| বিচ্ছুরণ অসুবিধা | প্রাক-চিকিৎসা প্রয়োজন (উচ্চ শিয়ার/পৃষ্ঠ পরিবর্তন) | সরাসরি দ্রবীভূতকরণ, কোনও বিচ্ছুরণের প্রয়োজন নেই |
| খরচ | কম (~$৩-৫/কেজি) | উচ্চ (~$১০-১৫/কেজি) |
| পরিবেশগত প্রভাব | হ্যালোজেন-মুক্ত, কম বিষাক্ততা | হ্যালোজেন থাকতে পারে (পণ্য-নির্ভর) |
| আবরণ স্বচ্ছতা | অর্ধ-স্বচ্ছ থেকে অস্বচ্ছ | অত্যন্ত স্বচ্ছ |
V. প্রস্তাবিত বাস্তবায়ন পদক্ষেপ
- ল্যাব-স্কেল পরীক্ষা:
- AHP/ZB পৃথকভাবে এবং সম্মিলিতভাবে মূল্যায়ন করুন (গ্রেডিয়েন্ট লোডিং: 10%, 15%, 20%)।
- বিচ্ছুরণের স্থায়িত্ব (২৪ ঘন্টা পরে কোনও অবক্ষেপণ নেই), সান্দ্রতা পরিবর্তন এবং আবরণের অভিন্নতা মূল্যায়ন করুন।
- পাইলট-স্কেল বৈধতা:
- শুকানোর অবস্থা (সময়/তাপমাত্রা) অপ্টিমাইজ করুন এবং শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা (UL94, LOI) এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করুন।
- খরচ তুলনা করুন: যদি AHP+ZB তরল FR-এর তুলনায় খরচ ৩০% এরও বেশি কমায়, তাহলে এটি অর্থনৈতিকভাবে লাভজনক হবে।
- স্কেল-আপ প্রস্তুতি:
- সরলীকৃত উৎপাদনের জন্য প্রি-ডিসপার্সড AHP/ZB মাস্টারব্যাচ (DMF-ভিত্তিক) তৈরি করতে সরবরাহকারীদের সাথে সহযোগিতা করুন।
ষষ্ঠ। উপসংহার
নিয়ন্ত্রিত বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, AHP এবং ZB TPU/DMF আবরণের জন্য কার্যকর শিখা প্রতিরোধক হিসেবে কাজ করতে পারে, তবে শর্ত থাকে যে:
- পৃষ্ঠ পরিবর্তন + উচ্চ-শিয়ার বিচ্ছুরণকণার জমাট বাঁধা রোধ করার জন্য প্রয়োগ করা হয়।
- AHP (প্রাথমিক) + ZB (সিনার্জিস্ট)দক্ষতা এবং খরচের ভারসাম্য বজায় রাখে।
- জন্যউচ্চ স্বচ্ছতা/নমনীয়তাপ্রয়োজনীয়তা, তরল ফসফরাস-নাইট্রোজেন FRs (যেমন, Levagard 4090N) পছন্দনীয় থাকে।
সিচুয়ান তাইফেং নিউ ফ্লেম রিটার্ডেন্ট কোং লিমিটেড (আইএসও এবং রিচ)
Email: lucy@taifeng-fr.com
পোস্টের সময়: মে-২২-২০২৫