હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધકો પર આધારિત કેટલાક સિલિકોન રબર સંદર્ભ ફોર્મ્યુલેશન

અહીં હેલોજન-મુક્ત જ્યોત પ્રતિરોધકો પર આધારિત પાંચ સિલિકોન રબર ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇન છે, જેમાં ગ્રાહક દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા જ્યોત પ્રતિરોધકો (એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ, ઝિંક બોરેટ, એમસીએ, એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ)નો સમાવેશ થાય છે. આ ડિઝાઇનનો હેતુ સિલિકોન રબરના યાંત્રિક ગુણધર્મો પર અસર ઘટાડવા માટે ઉમેરણની માત્રાને ઓછામાં ઓછી કરતી વખતે જ્યોત પ્રતિરોધકતા સુનિશ્ચિત કરવાનો છે.

1. ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જિસ્ટિક ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ સિસ્ટમ (ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ચાર-રચના પ્રકાર)

લક્ષ્ય: UL94 V-0, ઓછો ધુમાડો, મધ્યમ-થી-ઉચ્ચ-તાપમાનના ઉપયોગો માટે યોગ્ય

બેઝ રબર: મિથાઈલ વિનાઇલ સિલિકોન રબર (VMQ, 100 phr)

જ્યોત પ્રતિરોધક:

• એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP, ફોસ્ફરસ-આધારિત): ૧૫ વાગે
• કાર્યક્ષમ ફોસ્ફરસ સ્ત્રોત પૂરો પાડે છે, ચાર રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે, અને ગેસ-ફેઝ કમ્બશનને દબાવી દે છે.
• મેલામાઇન સાયન્યુરેટ (એમસીએ, નાઇટ્રોજન-આધારિત): ૧૦ વાગે
• ફોસ્ફરસ સાથે સુમેળ સાધે છે, નિષ્ક્રિય વાયુઓ મુક્ત કરે છે અને ઓક્સિજનને પાતળું કરે છે.
• ઝિંક બોરેટ (ZnB): ૫ વાગે
• ચાર રચનાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, ધુમાડો દબાવશે અને ચાર સ્તરની સ્થિરતામાં વધારો કરશે.
• એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ATH, રાસાયણિક પદ્ધતિ, 1.6–2.3 μm): ૨૦ વાગે
• એન્ડોથર્મિક વિઘટન, સહાયક જ્યોત મંદતા, અને સુધારેલ વિક્ષેપનક્ષમતા.

ઉમેરણો:

• હાઇડ્રોક્સિલ સિલિકોન તેલ (2 પીએચઆર, પ્રક્રિયાક્ષમતા સુધારે છે)
• ફ્યુમ્ડ સિલિકા (૧૦ પીએચઆર, મજબૂતીકરણ)
• ઉપચારક એજન્ટ (ડાયપરઓક્સાઇડ, 0.8 પીએચઆર)

સુવિધાઓ:

• કુલ જ્યોત પ્રતિરોધક લોડિંગ ~50 પીએચઆર, જ્યોત પ્રતિરોધકતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને સંતુલિત કરે છે.
• ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જી (AHP + MCA) વ્યક્તિગત જ્યોત પ્રતિરોધકોની જરૂરી માત્રા ઘટાડે છે.

2. ઇન્ટ્યુમેસન્ટ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ સિસ્ટમ (લો-લોડિંગ પ્રકાર)

લક્ષ્ય: UL94 V-1/V-0, પાતળા ઉત્પાદનો માટે યોગ્ય

બેઝ રબર: VMQ (૧૦૦ પીએચઆર)

જ્યોત પ્રતિરોધક:

• એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ (એપીપી, ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન-આધારિત): ૧૨ વાગે
• સિલિકોન રબર સાથે સારી સુસંગતતા સાથે, તીવ્ર ચાર રચનાનો મુખ્ય ભાગ.
• એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP): ૮ વાગે
• પૂરક ફોસ્ફરસ સ્ત્રોત, APP હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી ઘટાડે છે.
• ઝિંક બોરેટ (ZnB): ૫ વાગે
• સિનર્જિસ્ટિક ચાર ઉત્પ્રેરક અને ડ્રિપ સપ્રેસન.
• એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (જમીન, 3–20 μm): ૧૫ વાગે
• ઓછી કિંમતનું સહાયક જ્યોત પ્રતિરોધક, APP લોડિંગ ઘટાડે છે.

ઉમેરણો:

• વિનાઇલ સિલિકોન તેલ (3 પીએચઆર, પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન)
• અવક્ષેપિત સિલિકા (૧૫ પીએચઆર, મજબૂતીકરણ)
• પ્લેટિનમ ક્યોરિંગ સિસ્ટમ (0.1% Pt)

સુવિધાઓ:

• કુલ જ્યોત પ્રતિરોધક લોડિંગ ~40 phr, તીવ્ર મિકેનિઝમને કારણે પાતળા ઉત્પાદનો માટે અસરકારક.
• સ્થળાંતર અટકાવવા માટે APP ને સપાટીની સારવાર (દા.ત., સિલેન કપલિંગ એજન્ટ) ની જરૂર પડે છે.

૩. હાઇ-લોડિંગ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ સિસ્ટમ (ખર્ચ-અસરકારક પ્રકાર)

લક્ષ્ય: UL94 V-0, જાડા ઉત્પાદનો અથવા કેબલ માટે યોગ્ય

બેઝ રબર: VMQ (૧૦૦ પીએચઆર)

જ્યોત પ્રતિરોધક:

• એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ATH, રાસાયણિક પદ્ધતિ, 1.6–2.3 μm): ૫૦ ફી
• પ્રાથમિક જ્યોત પ્રતિરોધક, એન્ડોથર્મિક વિઘટન, વધુ સારા વિક્ષેપ માટે નાના કણોનું કદ.
• એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP): ૫ વાગે
• ચાર રચના કાર્યક્ષમતા વધારે છે, ATH લોડિંગ ઘટાડે છે.
• ઝિંક બોરેટ (ZnB): ૩ વાગે
• ધુમાડાનું દમન અને ગ્લોઇંગ વિરોધી.

ઉમેરણો:

• સિલેન કપલિંગ એજન્ટ (KH-550, 1 phr, ATH ઇન્ટરફેસ સુધારે છે)
• ફ્યુમ્ડ સિલિકા (8 પીએચઆર, મજબૂતીકરણ)
• પેરોક્સાઇડ ક્યોરિંગ (DCP, 1 phr)

સુવિધાઓ:

• કુલ જ્યોત પ્રતિરોધક લોડિંગ ~58 phr, પરંતુ ખર્ચ કાર્યક્ષમતા માટે ATH પ્રભુત્વ ધરાવે છે.
• નાના ATH કણોનું કદ તાણ શક્તિના નુકશાનને ઘટાડે છે.

૪. સ્ટેન્ડઅલોન એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP) સિસ્ટમ

અરજી: UL94 V-1/V-2, અથવા જ્યાં નાઇટ્રોજન સ્ત્રોતો અનિચ્છનીય હોય (દા.ત., દેખાવને અસર કરતા MCA ફોમિંગને ટાળવું).

ભલામણ કરેલ ફોર્મ્યુલેશન:

• બેઝ રબર: VMQ (૧૦૦ પીએચઆર)
• એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP): ૨૦-૩૦ વાગે
• ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ વધુ (૪૦%); ૨૦ પીએચઆર મૂળભૂત જ્યોત મંદતા માટે ~૮% ફોસ્ફરસ પૂરું પાડે છે.
• UL94 V-0 માટે, 30 phr સુધી વધારો (યાંત્રિક ગુણધર્મોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે).
• રિઇન્ફોર્સિંગ ફિલર: સિલિકા (૧૦-૧૫ પીએચઆર, તાકાત જાળવી રાખે છે)
• ઉમેરણો: હાઇડ્રોક્સિલ સિલિકોન તેલ (2 પીએચઆર, પ્રોસેસેબિલિટી) + ક્યોરિંગ એજન્ટ (ડાયપરઓક્સાઇડ અથવા પ્લેટિનમ સિસ્ટમ).

સુવિધાઓ:

• કન્ડેન્સ્ડ-ફેઝ ફ્લેમ રિટાર્ડન્સી (ચાર ફોર્મેશન) પર આધાર રાખે છે, LOI માં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે પરંતુ તેમાં ધુમાડાનું દમન મર્યાદિત છે.
• વધુ લોડિંગ (>25 phr) સામગ્રીને સખત બનાવી શકે છે; ચાર ગુણવત્તા સુધારવા માટે 3-5 phr ZnB ઉમેરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

5. એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP) + MCA મિશ્રણ

અરજી: UL94 V-0, ગેસ-ફેઝ ફ્લેમ રિટાડન્ટ સિનર્જી સાથે ઓછું લોડિંગ.

ભલામણ કરેલ ફોર્મ્યુલેશન:

• બેઝ રબર: VMQ (૧૦૦ પીએચઆર)
• એલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP): ૧૨-૧૫ વાગે
• ફોસ્ફરસનો સ્ત્રોત ચાર રચના માટે છે.
• એમસીએ: ૮-૧૦ વાગે
• PN સિનર્જી માટે નાઇટ્રોજન સ્ત્રોત, જ્યોતના પ્રસારને દબાવવા માટે નિષ્ક્રિય વાયુઓ (દા.ત., NH₃) મુક્ત કરે છે.
• રિઇન્ફોર્સિંગ ફિલર: સિલિકા (૧૦ કલાક)
• ઉમેરણો: સિલેન કપલિંગ એજન્ટ (1 પીએચઆર, ડિસ્પરઝન એઇડ) + ક્યોરિંગ એજન્ટ.

સુવિધાઓ:

• કુલ જ્યોત પ્રતિરોધક લોડિંગ ~20–25 phr, સ્ટેન્ડઅલોન AHP કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું.
• MCA AHP ની જરૂરિયાત ઘટાડે છે પરંતુ પારદર્શિતાને થોડી અસર કરી શકે છે (જો સ્પષ્ટતાની જરૂર હોય તો નેનો-MCA નો ઉપયોગ કરો).

જ્યોત પ્રતિરોધક ફોર્મ્યુલેશન સારાંશ

પ્રાયોગિક ભલામણો

1. પ્રાથમિકતા પરીક્ષણ: AHP + MCA (૧૫+૧૦ phr). જો V-૦ પ્રાપ્ત થાય, તો ધીમે ધીમે AHP ઘટાડો (દા.ત., ૧૨+૧૦ phr).
2. એકલ AHP ટેસ્ટ: 20 phr થી શરૂ કરો, LOI અને UL94 નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે 5 phr વધારો, યાંત્રિક ગુણધર્મોનું નિરીક્ષણ કરો.
3. ધુમાડો દબાવવો: જ્યોત મંદતા સાથે સમાધાન કર્યા વિના કોઈપણ ફોર્મ્યુલેશનમાં 3-5 phr ZnB ઉમેરો.
4. ખર્ચ ઑપ્ટિમાઇઝેશન: ખર્ચ ઘટાડવા માટે 10-15 phr ATH નો સમાવેશ કરો, જોકે કુલ ફિલર લોડિંગ વધે છે.

ભલામણ કરેલ મિશ્રણ પ્રક્રિયા

(બે ભાગના ઉમેરણ-ઉપચાર સિલિકોન રબર માટે)

1. બેઝ રબર પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ:

• સિલિકોન રબર (દા.ત., 107 ગમ, વિનાઇલ સિલિકોન તેલ) ને પ્લેનેટરી મિક્સરમાં લોડ કરો, જો જરૂરી હોય તો વેક્યુમ હેઠળ ગેસ દૂર કરો.

1. જ્યોત પ્રતિરોધક ઉમેરો:

• પાવડર જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., ATH, MH):
• બેચમાં ઉમેરો, બેઝ રબર સાથે પ્રી-મિક્સ કરો (ઓછી ગતિનું મિશ્રણ, 10-15 મિનિટ) જેથી એકત્રીકરણ ટાળી શકાય.
• જો હાઇગ્રોસ્કોપિક હોય તો 80-120°C પર સુકાવો.
• પ્રવાહી જ્યોત પ્રતિરોધકો (દા.ત., ફોસ્ફેટ્સ):
• સિલિકોન તેલ, ક્રોસલિંકર, વગેરે સાથે સીધા જ ઉચ્ચ શીયર (20-30 મિનિટ) હેઠળ બ્લેન્ડ કરો.

1. અન્ય ઉમેરણો:

• ક્રમિક રીતે ફિલર્સ (દા.ત., સિલિકા), ક્રોસલિંકર (હાઇડ્રોસિલેન), ઉત્પ્રેરક (પ્લેટિનમ), અને અવરોધકો ઉમેરો.

1. એકરૂપીકરણ:

• થ્રી-રોલ મિલ અથવા હાઇ-શીયર ઇમલ્સિફાયર (CNTs જેવા નેનો-એડિટિવ્સ માટે મહત્વપૂર્ણ) નો ઉપયોગ કરીને ડિસ્પરઝનને વધુ શુદ્ધ કરો.

1. ડીગાસિંગ અને ફિલ્ટરેશન:

• વેક્યુમ ડીગાસ (-0.095 MPa, 30 મિનિટ), ઉચ્ચ શુદ્ધતા જરૂરિયાતો માટે ફિલ્ટર.

મુખ્ય વિચારણાઓ

• જ્યોત પ્રતિરોધક પસંદગી:
• હેલોજન-મુક્ત રિટાર્ડન્ટ્સ (દા.ત., ATH) ને સૂક્ષ્મ કણોનું કદ (1-5 μm) જરૂરી છે; વધુ પડતું લોડિંગ યાંત્રિક ગુણધર્મોને નુકસાન પહોંચાડે છે.
• સિલિકોન-આધારિત રિટાડન્ટ્સ (દા.ત., ફિનાઇલ સિલિકોન રેઝિન) વધુ સારી સુસંગતતા પ્રદાન કરે છે પરંતુ વધુ કિંમતે.
• પ્રક્રિયા નિયંત્રણ:
• તાપમાન ≤ 60°C (પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરક ઝેર અથવા અકાળ ઉપચાર અટકાવે છે).
• ભેજ ≤ 50% RH (હાઇડ્રોક્સિલ સિલિકોન તેલ અને જ્યોત પ્રતિરોધકો વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાઓને ટાળે છે).

નિષ્કર્ષ

• મોટા પાયે ઉત્પાદન: કાર્યક્ષમતા માટે બેઝ રબર સાથે ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સને પહેલાથી મિક્સ કરો.
• ઉચ્ચ-સ્થિરતા આવશ્યકતાઓ: સંગ્રહ જોખમ ઘટાડવા માટે સંયોજન દરમિયાન મિશ્રણ કરો.
• નેનો-ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ સિસ્ટમ્સ: એકત્રીકરણ અટકાવવા માટે ફરજિયાત હાઇ-શીયર ડિસ્પરઝન.

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