Системное решение для снижения плотности дыма от пленки ТПУ

Системное решение для снижения плотности дыма от пленки TPU (текущее значение: 280; цель: <200)
(Текущая формула: гипофосфит алюминия 15 частей на 100 частей, МКА 5 частей на 100 частей, борат цинка 2 части на 100 частей)

I. Анализ основных проблем

1. Ограничения текущей формулировки:

• Гипофосфит алюминия: В первую очередь подавляет распространение пламени, но имеет ограниченное подавление дыма.
• МКА: Газообразный антипирен, эффективный для послесвечения (уже соответствует цели), но недостаточный для снижения дымности горения.
• Борат цинка: Способствует образованию угля, но его дозировка недостаточна (всего 2 части на 100 частей), из-за чего не образуется достаточно плотный слой угля для подавления дыма.

1. Основное требование:

• Уменьшить плотность дыма от сгорания за счетподавление дыма с помощью угольковилимеханизмы разбавления газовой фазы.

II. Стратегии оптимизации

1. Скорректируйте существующие соотношения рецептуры

• Гипофосфит алюминия: Увеличить до18–20 частей на хр(увеличивает огнестойкость конденсированной фазы; контролировать гибкость).
• МКА: Увеличить до6–8 частей на хр(усиливает действие газовой фазы; чрезмерное количество может ухудшить обработку).
• Борат цинка: Увеличить до3–4 части(усиливает образование нагара).

Пример скорректированной формулировки:

• Гипофосфит алюминия: 18 частей на 100 частей
• MCA: 7 частей на 100 частей
• Борат цинка: 4 части

2. Внедрение высокоэффективных дымоподавляющих средств

• Соединения молибдена(например, молибдат цинка или молибдат аммония):
• Роль: Катализирует образование нагара, создавая плотный барьер, препятствующий проникновению дыма.
• Дозировка: 2–3 части на 100 частей (синергизирует с боратом цинка).
• Наноглина (монтмориллонит):
• Роль: Физический барьер для уменьшения выделения горючего газа.
• Дозировка: 3–5 частей на 100 частей (поверхностно-модифицированная для дисперсии).
• Антипирены на основе силикона:
• Роль: Улучшает качество угля и подавление дыма.
• Дозировка: 1–2 части (чтобы избежать потери прозрачности).

3. Синергетическая оптимизация системы

• Борат цинка: Добавьте 1–2 части на 100 частей для синергии с гипофосфитом алюминия и боратом цинка.
• Полифосфат аммония (АПП): Добавьте 1–2 части на 100 частей для улучшения действия газофазной смолы с помощью МКА.

III. Рекомендуемая комплексная формула

Ожидаемые результаты:

• Плотность дыма сгорания: ≤200 (через синергию угольной и газовой фаз).
• Плотность дыма послесвечения: Поддерживать ≤200 (MCA + борат цинка).

IV. Ключевые замечания по оптимизации процесса

1. Температура обработки: Поддерживайте температуру 180–200 °C, чтобы предотвратить преждевременное разложение антипирена.
2. Дисперсия:

• Используйте высокоскоростное перемешивание (≥2000 об/мин) для равномерного распределения наноглины/молибдата.
• Для улучшения совместимости наполнителей добавьте 0,5–1 часть силанового связующего агента (например, KH550).

1. Формирование пленки: При литье уменьшите скорость охлаждения, чтобы облегчить образование слоя нагара.

V. Этапы проверки

1. Лабораторные испытания: Подготовьте образцы в соответствии с рекомендуемой формулой; проведите испытания на вертикальное горение UL94 и плотность дыма (ASTM E662).
2. Баланс производительности: Испытание прочности на разрыв, удлинения и прозрачности.
3. Итеративная оптимизация: Если плотность дыма остается высокой, постепенно отрегулируйте количество молибдата или наноглины (±1 часть на 100 частей).

VI. Стоимость и осуществимость

• Влияние стоимости: Молибдат цинка (~50 йен/кг) + наноглина (~30 йен/кг) увеличивают общую стоимость на <15% при загрузке ≤10%.
• Промышленная масштабируемость: Совместимо со стандартной обработкой ТПУ; не требует специального оборудования.

VII. Заключение

Кувеличение бората цинка + добавление молибдата + наноглины, система тройного действия (образование угля + разбавление газа + физический барьер) может достичь целевой плотности дыма при горении (≤200). Приоритетное тестированиемолибдат + наноглинасочетание, а затем точная настройка соотношений для достижения баланса затрат и производительности.