SK પોલિએસ્ટર ES500 (UL94 V0 રેટિંગ) માટે સંદર્ભ જ્યોત પ્રતિરોધક ફોર્મ્યુલેશન.
I. ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇન અભિગમ
- સબસ્ટ્રેટ સુસંગતતા
- SK પોલિએસ્ટર ES500: એક થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિએસ્ટર જેનું લાક્ષણિક પ્રોસેસિંગ તાપમાન 220–260°C છે. જ્યોત પ્રતિરોધક આ તાપમાન શ્રેણીનો સામનો કરે છે.
- મુખ્ય આવશ્યકતાઓ: સંતુલન જ્યોત મંદતા (V0), યાંત્રિક ગુણધર્મો (તાણ/અસર શક્તિ), અને પ્રક્રિયા પ્રવાહીતા.
- સિનર્જિસ્ટિક ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ સિસ્ટમ
- અલ્ટ્રાફાઇન એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ATH): પ્રાથમિક જ્યોત પ્રતિરોધક, એન્ડોથર્મિક ડિહાઇડ્રેશન. લોડિંગમાં જ્યોત પ્રતિરોધકતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને સંતુલિત કરવા આવશ્યક છે.
- એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટ: ચાર-રચના કરનાર સિનર્જિસ્ટ, ફોસ્ફરસ-એલ્યુમિનિયમ સિનર્જિસ્ટિક અસર બનાવવા માટે ATH સાથે કામ કરે છે, ચાર ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે.
- ઝિંક બોરેટ: ચાર વધારનાર, ધુમાડાને દબાવનાર અને ATH સાથે ગાઢ અવરોધ બનાવે છે.
- MCA (મેલામાઇન સાયન્યુરેટ): ગેસ-ફેઝ જ્યોત પ્રતિરોધક, ઓક્સિજનને પાતળું કરે છે અને પીગળતા ટપકતા અટકાવે છે.
II. ભલામણ કરેલ ફોર્મ્યુલેશન (વજન ટકાવારી)
| ઘટક | ગુણોત્તર | નોંધોની પ્રક્રિયા |
|---|---|---|
| SK પોલિએસ્ટર ES500 | ૪૫-૫૦% | બેઝ રેઝિન; ફિલર સ્નિગ્ધતાની ભરપાઈ કરવા માટે ઉચ્ચ-પ્રવાહી ગ્રેડ પસંદ કરો. |
| અલ્ટ્રાફાઇન ATH | ૨૫-૩૦% | સિલેન કપલિંગ એજન્ટ (KH-550), D50 < 3 μm સાથે સપાટી-સંશોધિત. |
| એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ | ૧૦-૧૨% | ગરમી-પ્રતિરોધક (>300°C), ATH સાથે પહેલાથી મિશ્રિત અને તબક્કાવાર ઉમેરવામાં આવે છે. |
| ઝીંક બોરેટ | ૬–૮% | ઉચ્ચ-શીયર માળખાકીય નુકસાન ટાળવા માટે MCA સાથે ઉમેરવામાં આવ્યું. |
| એમસીએ | ૪-૫% | પ્રક્રિયા તાપમાન < 250°C, ઓછી ગતિનું વિક્ષેપ. |
| વિખેરી નાખનાર | ૨-૩% | પોલિએસ્ટર-સુસંગત ડિસ્પર્સન્ટ (દા.ત., BYK-161) + પોલિઇથિલિન મીણનું મિશ્રણ. |
| કપલિંગ એજન્ટ (KH-550) | 1% | ATH અને એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટની પ્રી-ટ્રીટ; ઇથેનોલ નિમજ્જન અને ત્યારબાદ સૂકવણી. |
| ટપકતા વિરોધી એજન્ટ | ૦.૫-૧% | પીગળેલા ઇગ્નીશનને દબાવવા માટે PTFE માઇક્રોપાઉડર. |
| પ્રોસેસિંગ એઇડ | ૦.૫% | ઝીંક સ્ટીઅરેટ (લુબ્રિકેશન અને એન્ટી-સ્ટીકીંગ). |
III. મુખ્ય પ્રક્રિયા નિયંત્રણો
- વિક્ષેપ ઑપ્ટિમાઇઝેશન
- પૂર્વ-સારવાર: ATH અને એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટને 1% KH-550 ઇથેનોલ દ્રાવણમાં 2 કલાક માટે પલાળી રાખો, પછી 80°C પર સૂકવો.
- મિશ્રણ ક્રમ:
- બેઝ રેઝિન + ડિસ્પર્સન્ટ + કપલિંગ એજન્ટ → ઓછી ગતિનું મિશ્રણ (500 આરપીએમ, 5 મિનિટ).
- સુધારેલ ATH/એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ → હાઇ-સ્પીડ શીયર (2500 rpm, 20 મિનિટ) ઉમેરો.
- ઝિંક બોરેટ/MCA/PTFE → ઓછી ગતિનું મિશ્રણ (800 rpm, 10 મિનિટ) ઉમેરો.
- સાધનો: ટ્વીન-સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર (તાપમાન ઝોન: ફીડ ઝોન 200°C, મેલ્ટિંગ ઝોન 230°C, ડાઇ 220°C).
- તાપમાન નિયંત્રણ પ્રક્રિયા
- MCA ના વિઘટનને રોકવા માટે પીગળવાનું તાપમાન 250°C કરતાં ઓછું રાખો (MCA 250–300°C પર વિઘટન થાય છે).
- જ્યોત પ્રતિરોધક સ્થળાંતરને રોકવા માટે બહાર કાઢ્યા પછી પાણી-ઠંડા ગોળીઓ.
IV. જ્યોત પ્રતિરોધક સિનર્જિસ્ટિક મિકેનિઝમ
- ATH + એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ
- ATH ગરમી શોષી લે છે અને પાણીની વરાળ છોડે છે, જેનાથી જ્વલનશીલ વાયુઓ પાતળી થાય છે.
- એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટ ગાઢ ચાર રચના (AlPO₄) ને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, ગરમીના સ્થાનાંતરણને અવરોધે છે.
- ઝિંક બોરેટ + એમસીએ
- ઝીંક બોરેટ ચાર તિરાડો પર કાચ જેવો અવરોધ બનાવે છે.
- MCA નું વિઘટન થઈને NH₃ મુક્ત થાય છે, ઓક્સિજનને પાતળું કરે છે અને મુક્ત રેડિકલ પ્રતિક્રિયાઓને અટકાવે છે.
- પીટીએફઇ એન્ટી-ડ્રિપિંગ
- પીટીએફઇ માઇક્રોપાઉડર એક તંતુમય નેટવર્ક બનાવે છે, જે ઓગળવા-ટપકવાથી ઇગ્નીશનનું જોખમ ઘટાડે છે.
V. પર્ફોર્મન્સ ટ્યુનિંગ અને મુશ્કેલીનિવારણ
| સામાન્ય સમસ્યા | ઉકેલ |
|---|---|
| V0 (V1/V2) ની નીચે જ્યોત મંદતા | એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટ ૧૨% + MCA ૫% સુધી વધારો, અથવા ૨% એન્કેપ્સ્યુલેટેડ રેડ ફોસ્ફરસ (એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટ સાથે સિનર્જિસ્ટિક) ઉમેરો. |
| યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ઘટાડો | ATH ને 25% સુધી ઘટાડો, 5% ગ્લાસ ફાઇબર (મજબૂતીકરણ) અથવા 3% મેલિક એનહાઇડ્રાઇડ-ગ્રાફ્ટેડ POE (ટફનિંગ) ઉમેરો. |
| નબળી પ્રક્રિયા પ્રવાહીતા | ડિસ્પર્સન્ટને 3% સુધી વધારો, અથવા 0.5% ઓછા-મેગાવોટનું પોલિઇથિલિન મીણ (લુબ્રિકેશન) ઉમેરો. |
| સપાટી પર ખીલેલું | વધુ સારા ઇન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગ માટે કપલિંગ એજન્ટ ડોઝને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો અથવા ટાઇટેનેટ કપલિંગ એજન્ટ (NDZ-201) પર સ્વિચ કરો. |
VI. માન્યતા મેટ્રિક્સ
- UL94 V0 ટેસ્ટ:
- ૧.૬ મીમી અને ૩.૨ મીમી નમૂનાઓ, બે ઇગ્નીશન પછી કુલ બર્ન સમય < ૫૦ સેકન્ડ, કોઈ ટપકતું ઇગ્નીશન નહીં.
- LOI: લક્ષ્ય ≥30% (વાસ્તવિક ≥28%).
- યાંત્રિક ગુણધર્મો:
- તાણ શક્તિ > 40 MPa, અસર શક્તિ > 5 kJ/m² (ASTM માનક).
- થર્મલ સ્ટેબિલિટી (TGA):
- ૮૦૦°C > ૨૦% તાપમાને ચાર અવશેષો, પ્રારંભિક વિઘટન તાપમાન > ૩૦૦°C.
VII. ઉદાહરણ સંદર્ભ ફોર્મ્યુલેશન
| ઘટક | સામગ્રી (%) |
|---|---|
| SK પોલિએસ્ટર ES500 | ૪૮% |
| અલ્ટ્રાફાઇન ATH (સુધારેલ) | ૨૮% |
| એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ | ૧૧% |
| ઝીંક બોરેટ | 7% |
| એમસીએ | 4% |
| BYK-161 ડિસ્પર્સન્ટ | ૨.૫% |
| KH-550 કપલિંગ એજન્ટ | 1% |
| પીટીએફઇ એન્ટી-ડ્રિપિંગ એજન્ટ | ૦.૮% |
| ઝીંક સ્ટીઅરેટ | ૦.૫% |
આ ફોર્મ્યુલેશન અને પ્રોસેસ ડિઝાઇન SK પોલિએસ્ટર ES500 માટે UL94 V0 ફ્લેમ રિટાર્ડન્સી અસરકારક રીતે પ્રાપ્ત કરે છે, જ્યારે પ્રક્રિયાક્ષમતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને સંતુલિત કરે છે. ફાઇન-ટ્યુનિંગ રેશિયો (દા.ત., એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ અને MCA ને સંતુલિત કરતા પહેલા વિક્ષેપ ચકાસવા માટે નાના પાયે ટ્રાયલ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે). વધુ ફ્લેમ રિટાર્ડન્સી વધારવા માટે, ડ્યુઅલ-ફંક્શનલ થર્મલ વાહક/જ્યોત રિટાર્ડન્ટ ફિલર તરીકે 2% બોરોન નાઇટ્રાઇડ નેનોશીટ્સ (BNNS) ઉમેરવાનું વિચારો.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-01-2025