Formule-ontwerp vir MCA en aluminiumhipofosfiet (AHP) in skeiderlaag vir vlamvertraging

Formule-ontwerp vir MCA en aluminiumhipofosfiet (AHP) in skeiderlaag vir vlamvertraging

Gebaseer op die gebruiker se spesifieke vereistes vir vlamvertragende skeidingsbedekkings, die eienskappe vanMelamien-sianuraat (MCA)enAluminiumhipofosfiet (AHP)word soos volg ontleed:

1. Verenigbaarheid met slurrystelsels

• MCA:
• Waterige stelsels:Vereis oppervlakmodifikasie (bv. silaan-koppelmiddels of oppervlakaktiewe middels) om dispergeerbaarheid te verbeter; andersins kan agglomerasie voorkom.
• NMP-stelsels:Kan effense swelling in polêre oplosmiddels toon (aanbeveel: toets swellingstempo na 7 dae onderdompeling).
• AHP:
• Waterige stelsels:Goeie dispergeerbaarheid, maar pH moet beheer word (suur toestande kan hidrolise veroorsaak).
• NMP-stelsels:Hoë chemiese stabiliteit met minimale swellingsrisiko.
  Gevolgtrekking:AHP toon beter versoenbaarheid, terwyl MCA wysiging vereis.

2. Deeltjiegrootte en Aanpasbaarheid van die Bedekkingsproses

• MCA:
• Oorspronklike D50: ~1–2 μm; vereis maal (bv. sandmaal) om deeltjiegrootte te verminder, maar kan die gelaagde struktuur beskadig, wat die vlamvertragende doeltreffendheid beïnvloed.
• Na-slyp-eenvormigheid moet geverifieer word (SEM-waarneming).
• AHP:
• Oorspronklike D50: Tipies ≤5 μm; slyp tot D50 0.5 μm/D90 1 μm is haalbaar (oormatige slyp kan pieke in die viskositeit van die slurry veroorsaak).
  Gevolgtrekking:MCA het beter aanpasbaarheid vir deeltjiegrootte met laer prosesrisiko.

3. Adhesie- en skuurweerstand

• MCA:
• Lae polariteit lei tot swak adhesie met PE/PP-skeidingsfilms; benodig 5–10% akrielgebaseerde bindmiddels (bv. PVDF-HFP).
• 'n Hoë wrywingskoëffisiënt kan die byvoeging van 0.5–1% nano-SiO₂ noodsaak om slytasiebestandheid te verbeter.
• AHP:
• Oppervlakhidroksielgroepe vorm waterstofbindings met die skeier, wat adhesie verbeter, maar 3-5% poliuretaanbindmiddels is steeds nodig.
• Hoër hardheid (Mohs ~3) kan mikrodeeltjie-afval veroorsaak onder langdurige wrywing (vereis sikliese toetsing).
  Gevolgtrekking:AHP bied beter algehele prestasie, maar vereis binderoptimalisering.

4. Termiese stabiliteit en ontbindingseienskappe

• MCA:
• Ontbindingstemperatuur: 260–310°C; kan nie gas by 120–150°C genereer nie, wat moontlik nie termiese weghol kan onderdruk nie.
• AHP:
• Ontbindingstemperatuur: 280–310°C, ook onvoldoende vir laetemperatuur-gasopwekking.
  Sleutelkwessie:Beide ontbind bo die teikenreeks (120–150°C).Oplossings:
• Voeg laetemperatuur-sinergiste (bv. mikro-ingekapselde rooi fosfor, ontbindingsbereik: 150–200°C) of gemodifiseerde ammoniumpolifosfaat (APP, bedek om ontbinding tot 140–180°C aan te pas) by.
• Ontwerp 'nMCA/APP-saamgestelde (6:4-verhouding)om APP se lae-temperatuur gasopwekking + MCA se gasfase-vlaminhibisie te benut.

5. Elektrochemiese en korrosiebestandheid

• MCA:
• Elektrochemies inert, maar oorblywende vrye melamien (suiwerheid ≥99.5% vereis) kan elektrolietontbinding kataliseer.
• AHP:
• Suur onsuiwerhede (bv. H₃PO₂) moet geminimaliseer word (ICP-toets: metaalione ≤10 dpm) om versnelde LiPF₆-hidrolise te vermy.
  Gevolgtrekking:Beide vereis hoë suiwerheid (≥99%), maar MCA is makliker om te suiwer.

Omvattende Oplossingsvoorstel

1. Primêre Vlamvertrager Seleksie:

• Verkieslik:AHP (gebalanseerde dispergeerbaarheid/adhesie) + laetemperatuur-sinergis (bv. 5% mikro-ingekapselde rooi fosfor).
• Alternatief:Gewysigde MCA (karboksiel-geënt vir waterige dispersie) + APP sinergis.

1. Prosesoptimalisering:

• Slurry formule:AHP (90%) + poliuretaanbindmiddel (7%) + benattingsmiddel (BYK-346, 0.5%) + skuimdemper (2%).
• Slypparameters:Sandmeul met 0.3 mm ZrO₂-krale, 2000 rpm, 2 uur (teiken D90 ≤1 μm).

1. Valideringstoetse:

• Termiese ontbinding:TGA (gewigsverlies <1% teen 120°C/2u; gasuitset teen 150°C/30min via GC-MS).
• Elektrochemiese stabiliteit:SEM-waarneming na 30-dae onderdompeling in 1M LiPF₆ EC/DMC teen 60°C.

Finale Aanbeveling

Nóg MCA nóg AHP alleen voldoen aan al die vereistes.hibriede stelselword aangeraai:

• AHP (matriks)+mikro-ingekapselde rooi fosfor (laetemperatuur-gasgenerator)+nano-SiO₂(skuurweerstand).
• Koppel met 'n waterige hars met hoë kleefkrag (bv. akriel-epoksi-saamgestelde emulsie) en optimaliseer oppervlakmodifikasie vir deeltjiegrootte/dispersiestabiliteit.
  Verdere toetsingis nodig om termies-elektrochemiese sinergie te valideer.