Systematisk løsning til reduktion af røgtæthed fra TPU-film

Systematisk løsning til reduktion af røgdensitet i TPU-film (aktuel: 280; mål: <200)
(Nuværende formulering: Aluminiumhypophosphit 15 phr, MCA 5 phr, zinkborat 2 phr)

I. Analyse af kerneproblemet

1. Begrænsninger ved den nuværende formulering:

• AluminiumhypophosphitUndertrykker primært flammespredning, men har begrænset røgdæmpning.
• MCAEn gasfaseflammehæmmer, der er effektiv til efterglød (når allerede målet), men utilstrækkelig til reduktion af forbrændingsrøg.
• ZinkboratFremmer dannelse af forkulning, men er underdoseret (kun 2 phr) og danner derfor ikke et tæt nok forkulningslag til at undertrykke røg.

1. Nøglekrav:

• Reducer forbrændingsrøgdensiteten viaforkulningsforstærket røgdæmpningellergasfasefortyndingsmekanismer.

II. Optimeringsstrategier

1. Juster eksisterende formuleringsforhold

• Aluminiumhypophosphit: Forøg til18–20 phr(forbedrer flammehæmningen i kondenseret fase; monitorfleksibilitet).
• MCA: Forøg til6–8 phr(forstærker gasfasevirkningen; for store mængder kan forringe forarbejdningen).
• Zinkborat: Forøg til3–4 phr(styrker forkulningsdannelsen).

Eksempel på justeret formulering:

• Aluminiumhypophosphit: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Zinkborat: 4 phr

2. Introducer højeffektive røgdæmpningsmidler

• Molybdænforbindelser(fx zinkmolybdat eller ammoniummolybdat):
• RolleKatalyserer dannelsen af ​​forkulning og skaber en tæt barriere, der blokerer for røg.
• Dosering: 2-3 phr (synergistisk med zinkborat).
• Nanoler (montmorillonit):
• RolleFysisk barriere for at reducere frigivelse af brandfarlig gas.
• Dosering: 3–5 phr (overflademodificeret til dispersion).
• Silikonebaserede flammehæmmere:
• RolleForbedrer forkulningskvaliteten og røgundertrykkelsen.
• Dosering: 1-2 phr (undgår tab af gennemsigtighed).

3. Synergistisk systemoptimering

• ZinkboratTilsæt 1-2 phr for at synergisere med aluminiumhypophosphit og zinkborat.
• Ammoniumpolyfosfat (APP)Tilsæt 1-2 phr for at forstærke gasfasevirkningen med MCA.

III. Anbefalet omfattende formulering

Forventede resultater:

• Forbrændingsrøgdensitet: ≤200 (via forkullet + gasfasesynergi).
• Efterglødens røgdensitetOprethold ≤200 (MCA + zinkborat).

IV. Vigtige noter om procesoptimering

1. ForarbejdningstemperaturHold temperaturen på 180-200 °C for at forhindre for tidlig nedbrydning af flammehæmmende midler.
2. Dispersion:

• Brug højhastighedsblanding (≥2000 rpm) for ensartet nanoler/molybdatfordeling.
• Tilsæt 0,5-1 phr silankoblingsmiddel (f.eks. KH550) for at forbedre fyldstofkompatibiliteten.

1. FilmdannelseVed støbning skal afkølingshastigheden reduceres for at fremme dannelsen af ​​​​kullaget.

V. Valideringstrin

1. LaboratorietestningForbered prøver i henhold til den anbefalede formulering; udfør UL94 vertikal afbrænding og røgdensitetstest (ASTM E662).
2. PræstationsbalanceTest af trækstyrke, forlængelse og gennemsigtighed.
3. Iterativ optimeringHvis røgdensiteten forbliver høj, skal molybdat eller nanoler gradvist justeres (±1 phr).

VI. Omkostninger og gennemførlighed

• OmkostningspåvirkningZinkmolybdat (~¥50/kg) + nanoler (~¥30/kg) øger de samlede omkostninger med <15% ved ≤10% belastning.
• Industriel skalerbarhedKompatibel med standard TPU-behandling; intet specialudstyr nødvendigt.

VII. Konklusion

Vedøget zinkborat + tilsætning af molybdat + nanoler, et tredobbeltvirkende system (dannelse af forkulning + gasfortynding + fysisk barriere) kan opnå den ønskede forbrændingsrøgdensitet (≤200). Prioriter test afmolybdat + nanolerkombination, og finjuster derefter forholdet for at sikre balance mellem omkostningseffektivitet og -ydelse.