પોલીપ્રોપીલીન (PP) UL94 V0 અને V2 ફ્લેમ રિટાડન્ટ ફોર્મ્યુલેશન્સ

પોલીપ્રોપીલીન (PP) UL94 V0 અને V2 ફ્લેમ રિટાડન્ટ ફોર્મ્યુલેશન્સ

પોલીપ્રોપીલીન (PP) એ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિમર છે, પરંતુ તેની જ્વલનશીલતા ચોક્કસ ક્ષેત્રોમાં તેના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે. વિવિધ જ્યોત મંદતા જરૂરિયાતો (જેમ કે UL94 V0 અને V2 ગ્રેડ) ને પૂર્ણ કરવા માટે, PP ના જ્યોત પ્રતિકારને વધારવા માટે જ્યોત મંદતાનો સમાવેશ કરી શકાય છે. નીચે UL94 V0 અને V2 ગ્રેડ માટે જ્યોત-મંદતા મંદતા PP ફોર્મ્યુલેશનનો વિગતવાર પરિચય છે, જેમાં જ્યોત મંદતા પસંદગી, ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇન, પ્રોસેસિંગ તકનીકો અને પ્રદર્શન પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય છે.

1. UL94 ફ્લેમ રિટાર્ડન્સી રેટિંગ્સનો પરિચય

UL94 એ અંડરરાઇટર્સ લેબોરેટરીઝ (UL) દ્વારા પ્લાસ્ટિક સામગ્રીના જ્યોત પ્રતિકારનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વિકસાવવામાં આવેલ જ્વલનશીલતા ધોરણ છે. સામાન્ય જ્યોત મંદતા રેટિંગમાં શામેલ છે:

• V0: ઉચ્ચતમ જ્યોત મંદતા ગ્રેડ, જેમાં નમૂનાઓને ટપકતા કપાસને સળગાવ્યા વિના ઊભી બર્ન ટેસ્ટમાં 10 સેકન્ડની અંદર સ્વ-બુઝાવવાની જરૂર પડે છે.
• V2: નીચું જ્યોત મંદતા ગ્રેડ, જે નમૂનાઓને ઊભી બર્ન ટેસ્ટમાં 30 સેકન્ડની અંદર સ્વયં-બુઝાવવાની મંજૂરી આપે છે જ્યારે કપાસને સળગાવી શકે તેવા ટપકાને મંજૂરી આપે છે.

2. V0 ફ્લેમ-રિટાડન્ટ પીપી ફોર્મ્યુલેશન

V0 જ્યોત-પ્રતિરોધક PP ને ઉત્તમ જ્યોત પ્રતિકારની જરૂર હોય છે, જે સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા જ્યોત પ્રતિરોધકોનો સમાવેશ કરીને અને ફોર્મ્યુલેશનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે.

૨.૧ જ્યોત પ્રતિરોધક પસંદગી

• બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ્સ: જેમ કે ડેકાબ્રોમોડિફેનાઇલ ઇથર (DBDPO) અને ટેટ્રાબ્રોમોબિસ્ફેનોલ A (TBBPA), જે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે પરંતુ ઓછા પર્યાવરણને અનુકૂળ હોઈ શકે છે.
• ફોસ્ફરસ આધારિત જ્યોત પ્રતિરોધક: જેમ કે એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ (APP) અને લાલ ફોસ્ફરસ, જે વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ અને અસરકારક છે.
• ઇન્ટ્યુમેસન્ટ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ્સ (IFR): એસિડ સ્ત્રોત, કાર્બન સ્ત્રોત અને ગેસ સ્ત્રોતનો સમાવેશ થાય છે, જે પર્યાવરણને અનુકૂળ અને કાર્યક્ષમ જ્યોત પ્રતિરોધકતા પ્રદાન કરે છે.
• મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (Mg(OH)₂) અથવા એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (Al(OH)₃): પર્યાવરણને અનુકૂળ અકાર્બનિક જ્યોત પ્રતિરોધકો, પરંતુ ઉચ્ચ લોડિંગ સ્તર જરૂરી છે.

૨.૨ લાક્ષણિક ફોર્મ્યુલેશન

• પીપી રેઝિન: ૧૦૦ કલાક (વજન દ્વારા, નીચે એ જ).
• ઇન્ટ્યુમેસન્ટ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ (IFR): ૨૦-૩૦ કલાક.
• મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ: ૧૦-૨૦ કલાક.
• ટપકતા વિરોધી એજન્ટ: 0.5–1 પીએચઆર (દા.ત., પોલીટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન, પીટીએફઇ).
• લુબ્રિકન્ટ: 0.5–1 પીએચઆર (દા.ત., ઝીંક સ્ટીઅરેટ).
• એન્ટીઑકિસડન્ટ: ૦.૨–૦.૫ પીએચઆર.

૨.૩ પ્રક્રિયા તકનીકો

• મિશ્રણ: હાઇ-સ્પીડ મિક્સરમાં પીપી રેઝિન, ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ અને અન્ય ઉમેરણોને એકસરખા પ્રમાણમાં ભેળવો.
• એક્સટ્રુઝન અને પેલેટાઇઝિંગ: ગોળીઓ બનાવવા માટે 180-220°C તાપમાને ટ્વીન-સ્ક્રુ એક્સટ્રુડરનો ઉપયોગ કરો.
• ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ: ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ મશીનનો ઉપયોગ કરીને ગોળીઓને પરીક્ષણ નમૂનાઓમાં મોલ્ડ કરો.

૨.૪ કામગીરી પરીક્ષણ

• UL94 વર્ટિકલ બર્ન ટેસ્ટ: નમૂનાઓ V0 આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે તે આવશ્યક છે (10 સેકન્ડમાં સ્વ-બુઝાઈ જાય છે, ટીપાંથી કપાસની ઇગ્નીશન થતી નથી).
• યાંત્રિક ગુણધર્મો પરીક્ષણ: સામગ્રીની કામગીરી એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે તાણ શક્તિ, અસર શક્તિ, વગેરેનું મૂલ્યાંકન કરો.

3. V2 ફ્લેમ-રિટાર્ડન્ટ પીપી ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇન

V2 જ્યોત-પ્રતિરોધક PP માં ઓછી જ્યોત પ્રતિકાર જરૂરિયાતો હોય છે અને તે મધ્યમ જ્યોત પ્રતિરોધક લોડિંગ સાથે પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

૩.૧ જ્યોત પ્રતિરોધક પસંદગી

• બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ્સ: જેમ કે DBDPO અથવા TBBPA, V2 પ્રાપ્ત કરવા માટે માત્ર થોડી માત્રામાં જ જરૂર પડે છે.
• ફોસ્ફરસ આધારિત જ્યોત પ્રતિરોધક: જેમ કે લાલ ફોસ્ફરસ અથવા ફોસ્ફેટ્સ, જે પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉકેલો પ્રદાન કરે છે.
• મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (Mg(OH)₂) અથવા એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (Al(OH)₃): પર્યાવરણને અનુકૂળ પરંતુ વધુ લોડિંગની જરૂર પડે છે.

૩.૨ લાક્ષણિક ફોર્મ્યુલેશન

• પીપી રેઝિન: ૧૦૦ કલાકે.
• બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાડન્ટ: ૫-૧૦ કલાક.
• એન્ટિમોની ટ્રાયોક્સાઇડ (Sb₂O₃): 2–3 કલાક (સિનર્જિસ્ટ તરીકે).
• ટપકતા વિરોધી એજન્ટ: 0.5–1 પીએચઆર (દા.ત., પીટીએફઇ).
• લુબ્રિકન્ટ: 0.5–1 પીએચઆર (દા.ત., ઝીંક સ્ટીઅરેટ).
• એન્ટીઑકિસડન્ટ: ૦.૨–૦.૫ પીએચઆર.

૩.૩ પ્રક્રિયા તકનીકો

• V0-ગ્રેડ પ્રોસેસિંગ (મિશ્રણ, એક્સટ્રુઝન, ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ) જેવું જ.

૩.૪ કામગીરી પરીક્ષણ

• UL94 વર્ટિકલ બર્ન ટેસ્ટ: નમૂનાઓ V2 આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે (30 સેકન્ડમાં સ્વ-બુઝાવવા, ટપકવાની મંજૂરી).
• યાંત્રિક ગુણધર્મો પરીક્ષણ: ખાતરી કરો કે સામગ્રીની કામગીરી એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

4. V0 અને V2 ફોર્મ્યુલેશન વચ્ચે સરખામણી

૪.૧ જ્યોત પ્રતિરોધક લોડિંગ

• V0 ને વધુ લોડિંગની જરૂર પડે છે (દા.ત., 20–30phr IFR અથવા 10–20phr Mg(OH)₂).
• V2 ને ઓછા લોડિંગની જરૂર પડે છે (દા.ત., 5-10phr બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ).

૪.૨ જ્યોત મંદતા કાર્યક્ષમતા

• કડક જરૂરિયાતો માટે V0 શ્રેષ્ઠ જ્યોત પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે.

૪.૩ યાંત્રિક ગુણધર્મો

• ઉચ્ચ ઉમેરણ સામગ્રીને કારણે V0 ફોર્મ્યુલેશન યાંત્રિક ગુણધર્મો (દા.ત., અસર શક્તિ, તાણ શક્તિ) ને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે.
• V2 ફોર્મ્યુલેશનની યાંત્રિક કામગીરી પર ઓછી અસર પડે છે.

૪.૪ પર્યાવરણીય અસર

• V0 ફોર્મ્યુલેશનમાં ઘણીવાર પર્યાવરણને અનુકૂળ જ્યોત પ્રતિરોધકોનો ઉપયોગ થાય છે (દા.ત., IFR, Mg(OH)₂).
• V2 ફોર્મ્યુલેશનમાં બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સનો ઉપયોગ થઈ શકે છે, જે ઓછા પર્યાવરણને અનુકૂળ છે.

5. ફોર્મ્યુલેશન ઑપ્ટિમાઇઝેશન ભલામણો

૫.૧ જ્યોત પ્રતિરોધક સિનર્જિઝમ

• વિવિધ જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., IFR + Mg(OH)₂, બ્રોમિનેટેડ + Sb₂O₃) નું મિશ્રણ કરવાથી જ્યોત પ્રતિરોધકતા વધી શકે છે અને ભારણ ઘટાડી શકાય છે.

૫.૨ સપાટી ફેરફાર

• અકાર્બનિક જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., Mg(OH)₂, Al(OH)₃) ને સંશોધિત કરવાથી PP સાથે સુસંગતતા સુધરે છે, જેનાથી યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે.

૫.૩ પ્રોસેસિંગ ઑપ્ટિમાઇઝેશન

• એક્સટ્રુઝન/ઇન્જેક્શન પરિમાણો (તાપમાન, દબાણ, સ્ક્રુ ગતિ) ને નિયંત્રિત કરવાથી એકસમાન વિક્ષેપ સુનિશ્ચિત થાય છે અને અધોગતિ અટકાવે છે.

6. નિષ્કર્ષ

V0 અને V2 જ્યોત-પ્રતિરોધક PP ફોર્મ્યુલેશનની ડિઝાઇન ચોક્કસ જ્યોત પ્રતિકાર જરૂરિયાતો અને એપ્લિકેશન દૃશ્યો પર આધાર રાખે છે.

• V0 ફોર્મ્યુલેશનસામાન્ય રીતે કડક ધોરણોને પૂર્ણ કરવા માટે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., IFR, Mg(OH)₂) અને ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ સિનર્જિઝમનો ઉપયોગ થાય છે.
• V2 ફોર્મ્યુલેશનન્યૂનતમ ઉમેરણો (દા.ત., બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ્સ) સાથે ઓછી જ્યોત મંદતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોમાં, ફોર્મ્યુલેશન અને પ્રોસેસિંગ તકનીકોને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે જ્યોત પ્રતિકાર, યાંત્રિક કામગીરી, પર્યાવરણીય અસર અને ખર્ચ જેવા પરિબળોને સંતુલિત કરવા આવશ્યક છે.

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