ജ്വാല പ്രതിരോധത്തിനായി സെപ്പറേറ്റർ കോട്ടിംഗിൽ എംസിഎയ്ക്കും അലുമിനിയം ഹൈപ്പോഫോസ്ഫൈറ്റിനും (എഎച്ച്പി) ഫോർമുല ഡിസൈൻ.

ജ്വാല പ്രതിരോധത്തിനായി സെപ്പറേറ്റർ കോട്ടിംഗിൽ എംസിഎയ്ക്കും അലുമിനിയം ഹൈപ്പോഫോസ്ഫൈറ്റിനും (എഎച്ച്പി) ഫോർമുല ഡിസൈൻ.

ജ്വാല പ്രതിരോധക സെപ്പറേറ്റർ കോട്ടിംഗുകൾക്കായുള്ള ഉപയോക്താവിന്റെ പ്രത്യേക ആവശ്യകതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, സവിശേഷതകൾമെലാമൈൻ സയനുറേറ്റ് (MCA)ഒപ്പംഅലൂമിനിയം ഹൈപ്പോഫോസ്ഫൈറ്റ് (AHP)ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു:

1. സ്ലറി സിസ്റ്റങ്ങളുമായുള്ള അനുയോജ്യത

• എംസിഎ:
• ജലീയ സംവിധാനങ്ങൾ:ഡിസ്‌പേഴ്‌സിബിലിറ്റി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉപരിതല പരിഷ്‌ക്കരണം (ഉദാ: സിലാൻ കപ്ലിംഗ് ഏജന്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സർഫാക്റ്റന്റുകൾ) ആവശ്യമാണ്; അല്ലാത്തപക്ഷം, അഗ്ലോമറേഷൻ സംഭവിക്കാം.
• NMP സിസ്റ്റങ്ങൾ:പോളാർ ലായകങ്ങളിൽ നേരിയ വീക്കം പ്രകടമായേക്കാം (ശുപാർശ ചെയ്യുന്നത്: 7 ദിവസത്തെ നിമജ്ജനത്തിനുശേഷം വീക്ക നിരക്ക് പരിശോധിക്കുക).
• എഎച്ച്പി:
• ജലീയ സംവിധാനങ്ങൾ:നല്ല വിതരണക്ഷമത, പക്ഷേ pH നിയന്ത്രിക്കണം (അസിഡിറ്റി ഉള്ള അവസ്ഥകൾ ജലവിശ്ലേഷണത്തിന് കാരണമായേക്കാം).
• NMP സിസ്റ്റങ്ങൾ:കുറഞ്ഞ വീക്ക സാധ്യതയോടെ ഉയർന്ന രാസ സ്ഥിരത.
  തീരുമാനം:AHP മികച്ച അനുയോജ്യത കാണിക്കുന്നു, അതേസമയം MCA-യ്ക്ക് പരിഷ്കരണം ആവശ്യമാണ്.

2. കണിക വലുപ്പവും കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലും

• എംസിഎ:
• ഒറിജിനൽ D50: ~1–2 μm; കണിക വലുപ്പം കുറയ്ക്കാൻ പൊടിക്കൽ (ഉദാ: മണൽ മില്ലിംഗ്) ആവശ്യമാണ്, പക്ഷേ അതിന്റെ പാളി ഘടനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ വരുത്തുകയും ജ്വാല പ്രതിരോധശേഷിയെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം.
• പൊടിച്ചതിനു ശേഷമുള്ള ഏകീകൃതത പരിശോധിക്കണം (SEM നിരീക്ഷണം).
• എഎച്ച്പി:
• ഒറിജിനൽ D50: സാധാരണയായി ≤5 μm; D50 0.5 μm/D90 1 μm വരെ പൊടിക്കുന്നത് സാധ്യമാണ് (അമിതമായി പൊടിക്കുന്നത് സ്ലറി വിസ്കോസിറ്റി സ്പൈക്കുകൾക്ക് കാരണമായേക്കാം).
  തീരുമാനം:എംസിഎയ്ക്ക് മികച്ച കണികാ വലിപ്പ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ശേഷിയും കുറഞ്ഞ പ്രോസസ്സ് റിസ്കും ഉണ്ട്.

3. അഡീഷൻ, അബ്രഷൻ പ്രതിരോധം

• എംസിഎ:
• കുറഞ്ഞ പോളാരിറ്റി PE/PP സെപ്പറേറ്റർ ഫിലിമുകളുമായി മോശമായ അഡീഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു; 5–10% അക്രിലിക് അധിഷ്ഠിത ബൈൻഡറുകൾ ആവശ്യമാണ് (ഉദാ: PVDF-HFP).
• ഉയർന്ന ഘർഷണ ഗുണകം കാരണം വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് 0.5–1% നാനോ-SiO₂ ചേർക്കേണ്ടി വന്നേക്കാം.
• എഎച്ച്പി:
• ഉപരിതല ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ സെപ്പറേറ്ററുമായി ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് അഡീഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, പക്ഷേ 3–5% പോളിയുറീൻ ബൈൻഡറുകൾ ഇപ്പോഴും ആവശ്യമാണ്.
• ഉയർന്ന കാഠിന്യം (മോഹ്സ് ~3) ദീർഘനേരം ഘർഷണം മൂലം സൂക്ഷ്മകണികങ്ങൾ ചൊരിയാൻ കാരണമായേക്കാം (ചാക്രിക പരിശോധന ആവശ്യമാണ്).
  തീരുമാനം:AHP മികച്ച പ്രകടനം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ ബൈൻഡർ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്.

4. താപ സ്ഥിരതയും വിഘടന ഗുണങ്ങളും

• എംസിഎ:
• വിഘടന താപനില: 260–310°C; 120–150°C ൽ വാതകം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല, താപ ഒഴുക്കിനെ അടിച്ചമർത്താൻ ഇത് പരാജയപ്പെടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
• എഎച്ച്പി:
• വിഘടിപ്പിക്കൽ താപനില: 280–310°C, കുറഞ്ഞ താപനിലയിലുള്ള വാതക ഉൽപ്പാദനത്തിനും പര്യാപ്തമല്ല.
  പ്രധാന പ്രശ്നം:രണ്ടും ലക്ഷ്യ പരിധിക്ക് മുകളിൽ (120–150°C) വിഘടിക്കുന്നു.പരിഹാരങ്ങൾ:
• താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള സിനർജിസ്റ്റുകൾ (ഉദാ: മൈക്രോഎൻക്യാപ്സുലേറ്റഡ് റെഡ് ഫോസ്ഫറസ്, വിഘടന പരിധി: 150–200°C) അല്ലെങ്കിൽ പരിഷ്കരിച്ച അമോണിയം പോളിഫോസ്ഫേറ്റ് (APP, വിഘടനം 140–180°C ആയി ക്രമീകരിക്കാൻ പൂശിയത്) പരിചയപ്പെടുത്തുക.
• ഡിസൈൻ ചെയ്യുകഎംസിഎ/എപിപി കോമ്പോസിറ്റ് (6:4 അനുപാതം)APP യുടെ താഴ്ന്ന താപനില വാതക ഉൽ‌പാദനം + MCA യുടെ ഗ്യാസ്-ഫേസ് ജ്വാല തടസ്സം എന്നിവ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിന്.

5. ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ, കോറോഷൻ പ്രതിരോധം

• എംസിഎ:
• ഇലക്ട്രോകെമിക്കലി നിഷ്ക്രിയമാണെങ്കിലും അവശിഷ്ട രഹിത മെലാമൈൻ (പരിശുദ്ധി ≥99.5% ആവശ്യമാണ്) ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വിഘടനത്തെ ഉത്തേജിപ്പിച്ചേക്കാം.
• എഎച്ച്പി:
• LiPF₆ ജലവിശ്ലേഷണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ അസിഡിക് മാലിന്യങ്ങൾ (ഉദാ. H₃PO₂) കുറയ്ക്കണം (ICP പരിശോധന: ലോഹ അയോണുകൾ ≤10 ppm).
  തീരുമാനം:രണ്ടിനും ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി (≥99%) ആവശ്യമാണ്, എന്നാൽ MCA ശുദ്ധീകരിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.

സമഗ്ര പരിഹാര നിർദ്ദേശം

1. പ്രൈമറി ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് സെലക്ഷൻ:

• മുൻഗണന:AHP (സന്തുലിതമായ വിതരണക്ഷമത/അഡീഷൻ) + താഴ്ന്ന താപനില സിനർജിസ്റ്റ് (ഉദാ: 5% മൈക്രോഎൻക്യാപ്സുലേറ്റഡ് റെഡ് ഫോസ്ഫറസ്).
• ബദൽ:പരിഷ്കരിച്ച MCA (ജലീയ വിസർജ്ജനത്തിനായി കാർബോക്‌സിൽ-ഗ്രാഫ്റ്റ് ചെയ്തത്) + APP സിനർജിസ്റ്റ്.

1. പ്രോസസ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ:

• സ്ലറി ഫോർമുല:AHP (90%) + പോളിയുറീൻ ബൈൻഡർ (7%) + വെറ്റിംഗ് ഏജന്റ് (BYK-346, 0.5%) + ഡിഫോമർ (2%).
• അരക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ:0.3 mm ZrO₂ ബീഡുകൾ, 2000 rpm, 2 മണിക്കൂർ (ലക്ഷ്യം D90 ≤1 μm) ഉള്ള മണൽ മിൽ.

1. മൂല്യനിർണ്ണയ പരിശോധനകൾ:

• താപ വിഘടനം:TGA (120°C/2h-ൽ <1% ഭാരക്കുറവ്; GC-MS വഴി 150°C/30 മിനിറ്റിൽ വാതക ഔട്ട്പുട്ട്).
• ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സ്ഥിരത:60°C-ൽ 1M LiPF₆ EC/DMC-യിൽ 30 ദിവസത്തെ മുക്കിവയ്ക്കലിനു ശേഷമുള്ള SEM നിരീക്ഷണം.

അന്തിമ ശുപാർശ

എംസിഎയോ എഎച്ച്പിയോ മാത്രം എല്ലാ ആവശ്യകതകളും നിറവേറ്റുന്നില്ല. എഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റംനിർദ്ദേശിക്കുന്നത്:

• എഎച്ച്പി (മാട്രിക്സ്)+മൈക്രോ എൻക്യാപ്സുലേറ്റഡ് റെഡ് ഫോസ്ഫറസ് (കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള ഗ്യാസ് ജനറേറ്റർ)+നാനോ-SiO�(ഉരച്ചിലിന്റെ പ്രതിരോധം).
• ഉയർന്ന അഡീഷൻ ഉള്ള ജലീയ റെസിനുമായി (ഉദാ: അക്രിലിക്-എപ്പോക്സി കോമ്പോസിറ്റ് എമൽഷൻ) ജോടിയാക്കുക, കണിക വലുപ്പം/വിതരണ സ്ഥിരതയ്ക്കായി ഉപരിതല പരിഷ്ക്കരണം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക.
  കൂടുതൽ പരിശോധനകൾതാപ-ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സിനർജി സാധൂകരിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമാണ്.