જ્યોત પ્રતિરોધક નાયલોન (પોલિમાઇડ, પીએ) કેવી રીતે બનાવવું?

નાયલોન (પોલિમાઇડ, પીએ) એ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક છે જેનો વ્યાપકપણે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઓટોમોટિવ, કાપડ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે. તેની જ્વલનશીલતાને કારણે, નાયલોનમાં જ્યોત પ્રતિરોધક ફેરફાર કરવો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. નીચે હેલોજનેટેડ અને હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધક ઉકેલોને આવરી લેતા નાયલોન જ્યોત પ્રતિરોધક ફોર્મ્યુલેશનની વિગતવાર ડિઝાઇન અને સમજૂતી છે.

૧. નાયલોન ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇનના સિદ્ધાંતો

નાયલોનની જ્યોત પ્રતિરોધક ફોર્મ્યુલેશનની ડિઝાઇન નીચેના સિદ્ધાંતોનું પાલન કરવી જોઈએ:

• ઉચ્ચ જ્યોત પ્રતિરોધકતા: UL 94 V-0 અથવા V-2 ધોરણોને પૂર્ણ કરો.
• પ્રોસેસિંગ કામગીરી: જ્યોત પ્રતિરોધકોએ નાયલોનની પ્રક્રિયા ગુણધર્મો (દા.ત., પ્રવાહીતા, થર્મલ સ્થિરતા) ને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરવી જોઈએ નહીં.
• યાંત્રિક ગુણધર્મો: જ્યોત પ્રતિરોધકો ઉમેરવાથી નાયલોનની મજબૂતાઈ, કઠિનતા અને ઘસારો પ્રતિકાર પર અસર ઓછી થવી જોઈએ.
• પર્યાવરણીય મિત્રતા: પર્યાવરણીય નિયમોનું પાલન કરવા માટે હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધકોને પ્રાથમિકતા આપો.

2. હેલોજનેટેડ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ નાયલોન ફોર્મ્યુલેશન

હેલોજનેટેડ જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., બ્રોમિનેટેડ સંયોજનો) હેલોજન રેડિકલ મુક્ત કરીને દહન સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓને અવરોધે છે, જે ઉચ્ચ જ્યોત પ્રતિરોધક કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે.

ફોર્મ્યુલેશન રચના:

• નાયલોન રેઝિન (PA6 અથવા PA66): 100 પીએચઆર
• બ્રોમિનેટેડ જ્યોત પ્રતિરોધક: 10-20 પીએચઆર (દા.ત., ડેકાબ્રોમોડિફેનાઇલ ઇથેન, બ્રોમિનેટેડ પોલિસ્ટરીન)
• એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઇડ (સિનર્જિસ્ટ): 3-5 પીએચઆર
• લુબ્રિકન્ટ: 1-2 પીએચઆર (દા.ત., કેલ્શિયમ સ્ટીઅરેટ)
• એન્ટીઑકિસડન્ટ: 0.5–1 પીએચઆર (દા.ત., 1010 અથવા 168)

પ્રક્રિયા પગલાં:

1. નાયલોન રેઝિન, જ્યોત પ્રતિરોધક, સિનર્જિસ્ટ, લુબ્રિકન્ટ અને એન્ટીઑકિસડન્ટને એકસરખા રીતે પ્રીમિક્સ કરો.
2. ટ્વીન-સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરનો ઉપયોગ કરીને ઓગળે-મિશ્રણ કરો અને પેલેટાઇઝ કરો.
3. 240–280°C પર એક્સટ્રુઝન તાપમાન નિયંત્રિત કરો (નાયલોનના પ્રકાર પર આધારિત ગોઠવો).

લાક્ષણિકતાઓ:

• ફાયદા: ઉચ્ચ જ્યોત પ્રતિરોધક કાર્યક્ષમતા, ઓછી ઉમેરણ માત્રા, ખર્ચ-અસરકારક.
• ગેરફાયદા: દહન દરમિયાન ઝેરી વાયુઓનું સંભવિત પ્રકાશન, પર્યાવરણીય ચિંતાઓ.

૩. હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધક નાયલોન ફોર્મ્યુલેશન

હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., ફોસ્ફરસ-આધારિત, નાઇટ્રોજન-આધારિત, અથવા અકાર્બનિક હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ) એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયાઓ અથવા રક્ષણાત્મક સ્તર રચના દ્વારા કાર્ય કરે છે, જે વધુ સારી પર્યાવરણીય કામગીરી પ્રદાન કરે છે.

ફોર્મ્યુલેશન રચના:

• નાયલોન રેઝિન (PA6 અથવા PA66): 100 પીએચઆર
• ફોસ્ફરસ-આધારિત જ્યોત પ્રતિરોધક: 10-15 phr (દા.ત., એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ APP અથવા લાલ ફોસ્ફરસ)
• નાઇટ્રોજન-આધારિત જ્યોત પ્રતિરોધક: 5-10 પીએચઆર (દા.ત., મેલામાઇન સાયન્યુરેટ એમસીએ)
• અકાર્બનિક હાઇડ્રોક્સાઇડ: 20-30 પીએચઆર (દા.ત., મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ)
• લુબ્રિકન્ટ: 1-2 પીએચઆર (દા.ત., ઝીંક સ્ટીઅરેટ)
• એન્ટીઑકિસડન્ટ: 0.5–1 પીએચઆર (દા.ત., 1010 અથવા 168)

પ્રક્રિયા પગલાં:

1. નાયલોન રેઝિન, જ્યોત પ્રતિરોધક, લુબ્રિકન્ટ અને એન્ટીઑકિસડન્ટને એકસરખા પ્રમાણમાં પ્રીમિક્સ કરો.
2. ટ્વીન-સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરનો ઉપયોગ કરીને ઓગળે-મિશ્રણ કરો અને પેલેટાઇઝ કરો.
3. 240–280°C પર એક્સટ્રુઝન તાપમાન નિયંત્રિત કરો (નાયલોનના પ્રકાર પર આધારિત ગોઠવો).

લાક્ષણિકતાઓ:

• ફાયદા: પર્યાવરણને અનુકૂળ, ઝેરી ગેસ ઉત્સર્જન વિના, નિયમોનું પાલન કરતું.
• ગેરફાયદા: ઓછી જ્યોત પ્રતિરોધક કાર્યક્ષમતા, વધુ ઉમેરણની માત્રા, યાંત્રિક ગુણધર્મો પર સંભવિત અસર.

૪. ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇનમાં મુખ્ય વિચારણાઓ

(1) જ્યોત પ્રતિરોધક પસંદગી

• હેલોજનેટેડ જ્યોત પ્રતિરોધકો: ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે પરંતુ પર્યાવરણીય અને આરોગ્ય માટે જોખમ ઊભું કરે છે.
• હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધકો: પર્યાવરણને અનુકૂળ પરંતુ મોટી માત્રામાં જરૂરી છે અને સામગ્રીની કામગીરીને અસર કરી શકે છે.

(2) સિનર્જિસ્ટનો ઉપયોગ

• એન્ટિમોની ટ્રાયોક્સાઇડ: જ્યોત મંદતા વધારવા માટે હેલોજેનેટેડ જ્યોત મંદતા સાથે સહઅસ્તિત્વમાં કામ કરે છે.
• ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જી: હેલોજન-મુક્ત સિસ્ટમોમાં, ફોસ્ફરસ અને નાઇટ્રોજન-આધારિત જ્યોત પ્રતિરોધકો કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે સમન્વય કરી શકે છે.

(3) વિક્ષેપ અને પ્રક્રિયાક્ષમતા

• વિખેરી નાખનારા: સ્થાનિક ઉચ્ચ સાંદ્રતા ટાળવા માટે જ્યોત પ્રતિરોધકોનું એકસમાન વિક્ષેપ સુનિશ્ચિત કરો.
• લુબ્રિકન્ટ્સ: પ્રોસેસિંગ પ્રવાહીતામાં સુધારો કરો અને સાધનોનો ઘસારો ઓછો કરો.

(૪) એન્ટીઑકિસડન્ટો
પ્રક્રિયા દરમિયાન સામગ્રીના બગાડને અટકાવો અને ઉત્પાદનની સ્થિરતામાં વધારો કરો.

5. લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો

• ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: કનેક્ટર્સ, સ્વીચો અને સોકેટ્સ જેવા જ્યોત-પ્રતિરોધક ઘટકો.
• ઓટોમોટિવ: જ્યોત-પ્રતિરોધક પીએચઆર જેમ કે એન્જિન કવર, વાયરિંગ હાર્નેસ અને આંતરિક ઘટકો.
• કાપડ: જ્યોત-પ્રતિરોધક રેસા અને કાપડ.

6. ફોર્મ્યુલેશન ઑપ્ટિમાઇઝેશન ભલામણો

(1) જ્યોત પ્રતિરોધક કાર્યક્ષમતા વધારવી

• જ્યોત પ્રતિરોધક મિશ્રણ: કામગીરી સુધારવા માટે હેલોજન-એન્ટિમોની અથવા ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જી.
• નેનો ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ: દા.ત., નેનો મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા નેનો માટી, કાર્યક્ષમતા વધારવા અને ઉમેરણની માત્રા ઘટાડવા માટે.

(2) યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં સુધારો

• ટફનર્સ: દા.ત., POE અથવા EPDM, સામગ્રીની મજબૂતાઈ અને અસર પ્રતિકાર વધારવા માટે.
• રિઇન્ફોર્સિંગ ફિલર્સ: દા.ત., ગ્લાસ ફાઇબર, મજબૂતાઈ અને કઠોરતા સુધારવા માટે.

(૩) ખર્ચ ઘટાડો

• જ્યોત પ્રતિરોધક ગુણોત્તરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો: જ્યોત મંદતા જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતી વખતે ઉપયોગ ઓછો કરો.
• ખર્ચ-અસરકારક સામગ્રી પસંદ કરો: દા.ત., ઘરેલું અથવા મિશ્રિત જ્યોત પ્રતિરોધકો.

7. પર્યાવરણીય અને નિયમનકારી જરૂરિયાતો

• હેલોજનેટેડ જ્યોત પ્રતિરોધકો: RoHS, REACH, વગેરે દ્વારા પ્રતિબંધિત, સાવધાનીપૂર્વક ઉપયોગ જરૂરી છે.
• હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધકો: નિયમોનું પાલન કરે છે, ભવિષ્યના વલણોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

હેલોજનેટેડ અથવા હેલોજન-મુક્ત જ્યોત રિટાડન્ટ્સ પસંદ કરતી વખતે નાયલોનની જ્યોત રિટાડન્ટ ફોર્મ્યુલેશનની ડિઝાઇનમાં ચોક્કસ એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને નિયમનકારી આવશ્યકતાઓને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. હેલોજનેટેડ જ્યોત રિટાડન્ટ્સ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે પરંતુ પર્યાવરણીય જોખમો ઉભા કરે છે, જ્યારે હેલોજન-મુક્ત વિકલ્પો પર્યાવરણને અનુકૂળ હોય છે પરંતુ તેમાં વધુ ઉમેરણની જરૂર પડે છે. ફોર્મ્યુલેશન અને પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઓટોમોટિવ, કાપડ અને અન્ય ઉદ્યોગોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે કાર્યક્ષમ, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને ખર્ચ-અસરકારક જ્યોત-રિટાડન્ટ નાયલોન સામગ્રી વિકસાવી શકાય છે.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com