ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല പ്രതിരോധക പിവിസി ലെതറിനുള്ള ഫോർമുലേഷൻ പരിവർത്തനം

ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല പ്രതിരോധക പിവിസി ലെതറിനുള്ള ഫോർമുലേഷൻ പരിവർത്തനം

ആമുഖം

ക്ലയന്റ് ജ്വാല പ്രതിരോധക പിവിസി ലെതറും മുമ്പ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ആന്റിമണി ട്രയോക്സൈഡും (Sb₂O₃) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ അവർ Sb₂O₃ ഇല്ലാതാക്കി ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല പ്രതിരോധകങ്ങളിലേക്ക് മാറുകയാണ് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. നിലവിലെ ഫോർമുലേഷനിൽ PVC, DOP, EPOXY, BZ-500, ST, HICOAT-410, ആന്റിമണി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ആന്റിമണി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള PVC ലെതർ ഫോർമുലേഷനിൽ നിന്ന് ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല പ്രതിരോധക സംവിധാനത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റം ഒരു പ്രധാന സാങ്കേതിക നവീകരണത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഈ മാറ്റം വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന കർശനമായ പാരിസ്ഥിതിക നിയന്ത്രണങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, RoHS, REACH) പാലിക്കുക മാത്രമല്ല, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ "പച്ച" ഇമേജും വിപണി മത്സരക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

പ്രധാന വെല്ലുവിളികൾ

1. സിനർജിസ്റ്റിക് പ്രഭാവത്തിന്റെ നഷ്ടം:
   • Sb₂O₃ സ്വന്തമായി ഒരു ശക്തമായ ജ്വാല പ്രതിരോധകമല്ല, പക്ഷേ പിവിസിയിലെ ക്ലോറിനുമായി മികച്ച സിനർജിസ്റ്റിക് ജ്വാല പ്രതിരോധക ഫലങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കാര്യക്ഷമത ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ആന്റിമണി നീക്കംചെയ്യുന്നതിന് ഈ സിനർജി ആവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ബദൽ ഹാലോജൻ രഹിത സംവിധാനം കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്.
2. ജ്വാല പ്രതിരോധ കാര്യക്ഷമത:
   • ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾക്ക് തുല്യമായ ജ്വാല-പ്രതിരോധ റേറ്റിംഗുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, UL94 V-0) നേടുന്നതിന് പലപ്പോഴും ഉയർന്ന ലോഡുകൾ ആവശ്യമാണ്, ഇത് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ (മൃദുത്വം, ടെൻസൈൽ ശക്തി, നീളം), പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനം, ചെലവ് എന്നിവയെ ബാധിച്ചേക്കാം.
3. പിവിസി ലെതറിന്റെ സവിശേഷതകൾ:
   • പിവിസി തുകലിന് മികച്ച മൃദുത്വം, കൈകൊണ്ട് തോന്നുന്ന സ്പർശം, ഉപരിതല ഫിനിഷ് (എംബോസിംഗ്, ഗ്ലോസ്), കാലാവസ്ഥാ പ്രതിരോധം, മൈഗ്രേഷൻ പ്രതിരോധം, താഴ്ന്ന താപനില വഴക്കം എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. പുതിയ ഫോർമുലേഷൻ ഈ ഗുണങ്ങൾ നിലനിർത്തുകയോ അടുത്ത് പൊരുത്തപ്പെടുകയോ ചെയ്യണം.
4. പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനം:
   • ഹാലോജൻ രഹിത ഫില്ലറുകളുടെ (ഉദാഹരണത്തിന്, ATH) ഉയർന്ന ലോഡുകൾ ഉരുകൽ പ്രവാഹത്തെയും പ്രോസസ്സിംഗ് സ്ഥിരതയെയും ബാധിച്ചേക്കാം.
5. ചെലവ് പരിഗണനകൾ:
   • ചില ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ള ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ വിലയേറിയതാണ്, പ്രകടനത്തിനും ചെലവിനും ഇടയിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ ആവശ്യമാണ്.

ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല പ്രതിരോധ സംവിധാനങ്ങൾക്കായുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പ് തന്ത്രം (പിവിസി കൃത്രിമ ലെതറിന്)

1. പ്രാഥമിക ജ്വാല निवाल - ലോഹ ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകൾ

• അലുമിനിയം ട്രൈഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (ATH):
  • ഏറ്റവും സാധാരണമായത്, ചെലവ് കുറഞ്ഞതും.
  • സംവിധാനം: എൻഡോതെർമിക് വിഘടനം (~200°C), ജലബാഷ്പം പുറത്തുവിടുന്നതിലൂടെ കത്തുന്ന വാതകങ്ങളും ഓക്സിജനും നേർപ്പിച്ച് ഒരു സംരക്ഷിത ഉപരിതല പാളി രൂപപ്പെടുന്നു.
  • പോരായ്മകൾ: കുറഞ്ഞ കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന ലോഡിംഗ് ആവശ്യമാണ് (40–70 phr), മൃദുത്വം, നീളം, പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു; വിഘടന താപനില കുറവാണ്.
• മഗ്നീഷ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (MDH):
  • ഉയർന്ന വിഘടന താപനില (~340°C), പിവിസി പ്രോസസ്സിംഗിന് (160–200°C) കൂടുതൽ അനുയോജ്യം.
  • പോരായ്മകൾ: സമാനമായ ഉയർന്ന ലോഡുകൾ (40–70 phr) ആവശ്യമാണ്; ATH നേക്കാൾ അല്പം ഉയർന്ന വില; ഉയർന്ന ഈർപ്പം ആഗിരണം ഉണ്ടായേക്കാം.

തന്ത്രം:

• ചെലവ്, പ്രോസസ്സിംഗ് താപനില പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ, ജ്വാല പ്രതിരോധം എന്നിവ സന്തുലിതമാക്കാൻ MDH അല്ലെങ്കിൽ ATH/MDH മിശ്രിതം (ഉദാ. 70/30) തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
• ഉപരിതല ചികിത്സ (ഉദാ: സിലാൻ-കപ്പിൾഡ്) ATH/MDH PVC യുമായുള്ള അനുയോജ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, പ്രോപ്പർട്ടി ഡീഗ്രഡേഷൻ ലഘൂകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജ്വാല പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

2. ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് സിനർജിസ്റ്റുകൾ

പ്രൈമറി ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് ലോഡിംഗുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, സിനർജിസ്റ്റുകൾ അത്യാവശ്യമാണ്:

• ഫോസ്ഫറസ്-നൈട്രജൻ ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റുകൾ: ഹാലോജൻ രഹിത പിവിസി സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യം.
  • അമോണിയം പോളിഫോസ്ഫേറ്റ് (APP): കരിഞ്ഞു പോകൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും, ഒരു ഇൻട്യൂമെസെന്റ് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളി രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
    • കുറിപ്പ്: പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് വിഘടിക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഗ്രേഡുകൾ (ഉദാ. ഘട്ടം II, >280°C) ഉപയോഗിക്കുക. ചില APP-കൾ സുതാര്യതയെയും ജല പ്രതിരോധത്തെയും ബാധിച്ചേക്കാം.
  • അലൂമിനിയം ഡൈതൈൽഫോസ്ഫിനേറ്റ് (ADP): ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ലോഡിംഗ് (5–20 phr), ഗുണങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ ആഘാതം, നല്ല താപ സ്ഥിരത.
    • പോരായ്മ: ഉയർന്ന ചെലവ്.
  • ഫോസ്ഫേറ്റ് എസ്റ്ററുകൾ (ഉദാ: RDP, BDP, TCPP): പ്ലാസ്റ്റിസൈസിംഗ് ജ്വാല പ്രതിരോധകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
    • ഗുണങ്ങൾ: ഇരട്ട വേഷം (പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ + ജ്വാല പ്രതിരോധകം).
    • ദോഷങ്ങൾ: ചെറിയ തന്മാത്രകൾ (ഉദാ. TCPP) മൈഗ്രേറ്റ്/ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടേക്കാം; RDP/BDP എന്നിവയ്ക്ക് DOP-യെ അപേക്ഷിച്ച് പ്ലാസ്റ്റിസൈസിംഗ് കാര്യക്ഷമത കുറവാണ്, കൂടാതെ താഴ്ന്ന താപനിലയിലെ വഴക്കം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.
• സിങ്ക് ബോറേറ്റ് (ZB):
  • ചെലവ് കുറഞ്ഞ, മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ (ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റ്, പുക സപ്രസ്സന്റ്, ചാർ പ്രൊമോട്ടർ, ആന്റി-ഡ്രിപ്പിംഗ്). ATH/MDH, ഫോസ്ഫറസ്-നൈട്രജൻ സിസ്റ്റങ്ങളുമായി നന്നായി സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു. സാധാരണ ലോഡിംഗ്: 3–10 phr.
• സിങ്ക് സ്റ്റാനേറ്റ്/ഹൈഡ്രോക്സി സ്റ്റാനേറ്റ്:
  • മികച്ച പുക സപ്രസന്റുകളും ജ്വാല പ്രതിരോധക സിനർജിസ്റ്റുകളും, പ്രത്യേകിച്ച് ക്ലോറിൻ അടങ്ങിയ പോളിമറുകൾക്ക് (ഉദാ. പിവിസി). ആന്റിമണിയുടെ സിനർജിസ്റ്റിക് റോളിനെ ഭാഗികമായി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. സാധാരണ ലോഡിംഗ്: 2–8 പിഎച്ച്ആർ.
• മോളിബ്ഡിനം സംയുക്തങ്ങൾ (ഉദാ: MoO₃, അമോണിയം മോളിബ്ഡേറ്റ്):
  • ജ്വാല പ്രതിരോധക സിനർജിയുള്ള ശക്തമായ പുക സപ്രസന്റുകൾ. സാധാരണ ലോഡിംഗ്: 2–5 പിഎച്ച്ആർ.
• നാനോ ഫില്ലറുകൾ (ഉദാ: നാനോക്ലേ):
  • കുറഞ്ഞ ലോഡിംഗുകൾ (3–8 phr) ജ്വാല പ്രതിരോധശേഷി (ചാര രൂപീകരണം, കുറഞ്ഞ താപ പ്രകാശന നിരക്ക്) മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. വിസർജ്ജനം നിർണായകമാണ്.

3. പുക കുറയ്ക്കുന്ന മരുന്നുകൾ

ജ്വലന സമയത്ത് പിവിസി കനത്ത പുക പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ഹാലോജൻ രഹിത ഫോർമുലേഷനുകൾക്ക് പലപ്പോഴും പുക അടിച്ചമർത്തൽ ആവശ്യമാണ്. സിങ്ക് ബോറേറ്റ്, സിങ്ക് സ്റ്റാനേറ്റ്, മോളിബ്ഡിനം സംയുക്തങ്ങൾ എന്നിവ മികച്ച തിരഞ്ഞെടുപ്പുകളാണ്.

നിർദ്ദിഷ്ട ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല രഹിത ഫോർമുലേഷൻ (ക്ലയന്റിന്റെ യഥാർത്ഥ ഫോർമുലേഷനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി)

ലക്ഷ്യം: മൃദുത്വം, പ്രോസസ്സബിലിറ്റി, പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് UL94 V-0 (1.6 മില്ലിമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ കട്ടിയുള്ളത്) നേടുക.

അനുമാനങ്ങൾ:

• യഥാർത്ഥ ഫോർമുലേഷൻ:
  • ഡിഒപി: 50–70 പിഎച്ച്ആർ (പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ).
  • എസ്ടി: സ്റ്റിയറിക് ആസിഡ് (ലൂബ്രിക്കന്റ്) ആയിരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
  • HICOAT-410: Ca/Zn സ്റ്റെബിലൈസർ.
  • BZ-500: ഒരു ലൂബ്രിക്കന്റ്/പ്രോസസ്സിംഗ് എയ്ഡ് ആയിരിക്കാനാണ് സാധ്യത (സ്ഥിരീകരിക്കാൻ).
  • ഇപോക്സി: ഇപോക്സിഡൈസ് ചെയ്ത സോയാബീൻ ഓയിൽ (കോ-സ്റ്റെബിലൈസർ/പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ).
  • ആന്റിമണി: Sb₂O₃ (നീക്കം ചെയ്യേണ്ടത്).

1. ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന ഫോർമുലേഷൻ ഫ്രെയിംവർക്ക് (ഓരോ 100 phr PVC റെസിനും)

2. ഉദാഹരണ ഫോർമുലേഷൻ (ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്)

നിർണ്ണായക നിർവ്വഹണ ഘട്ടങ്ങൾ

1. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വിശദാംശങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിക്കുക:
   • രാസ ഐഡന്റിറ്റികൾ വ്യക്തമാക്കുകബിസെഡ്-500ഒപ്പംST(വിതരണക്കാരന്റെ ഡാറ്റാഷീറ്റുകൾ പരിശോധിക്കുക).
   • കൃത്യമായ ലോഡുകൾ പരിശോധിക്കുകഡിഒപി,ഇപോക്സി, കൂടാതെഹൈക്കോട്ട്-410.
   • ക്ലയന്റ് ആവശ്യകതകൾ നിർവചിക്കുക: ടാർഗെറ്റ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻസി (ഉദാ: UL94 കനം), മൃദുത്വം (കാഠിന്യം), ആപ്ലിക്കേഷൻ (ഓട്ടോമോട്ടീവ്, ഫർണിച്ചർ, ബാഗുകൾ?), പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾ (തണുത്ത പ്രതിരോധം, UV സ്ഥിരത, അബ്രേഷൻ പ്രതിരോധം?), ചെലവ് പരിധികൾ.
2. നിർദ്ദിഷ്ട ജ്വാല പ്രതിരോധക ഗ്രേഡുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക:
   • പിവിസി ലെതറിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌ത ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റ് സാമ്പിളുകൾ വിതരണക്കാരിൽ നിന്ന് അഭ്യർത്ഥിക്കുക.
   • മികച്ച വിസർജ്ജനത്തിനായി ഉപരിതലത്തിൽ ചികിത്സിച്ച ATH/MDH ന് മുൻഗണന നൽകുക.
   • APP-ക്ക്, ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഗ്രേഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
   • ഫോസ്ഫേറ്റ് എസ്റ്ററുകൾക്ക്, കുറഞ്ഞ മൈഗ്രേഷനായി TCPP യേക്കാൾ RDP/BDP തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
3. ലാബ്-സ്കെയിൽ പരിശോധനയും ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും:
   • വ്യത്യസ്ത ലോഡിംഗുകളുള്ള ചെറിയ ബാച്ചുകൾ തയ്യാറാക്കുക (ഉദാഹരണത്തിന്, MDH/APP/ZB/ZS അനുപാതങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുക).
   • മിക്സിംഗ്: ഏകീകൃത വിതരണത്തിനായി ഹൈ-സ്പീഡ് മിക്സറുകൾ (ഉദാ: ഹെൻഷൽ) ഉപയോഗിക്കുക. ആദ്യം ദ്രാവകങ്ങൾ (പ്ലാസ്റ്റിസൈസറുകൾ, സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ) ചേർക്കുക, തുടർന്ന് പൊടികൾ ചേർക്കുക.
   • പ്രോസസ്സിംഗ് ട്രയലുകൾ: ഉൽപ്പാദന ഉപകരണങ്ങളിലെ പരിശോധന (ഉദാ: ബാൻബറി മിക്സർ + കലണ്ടറിംഗ്). പ്ലാസ്റ്റിഫിക്കേഷൻ സമയം, ഉരുകൽ വിസ്കോസിറ്റി, ടോർക്ക്, ഉപരിതല ഗുണനിലവാരം എന്നിവ നിരീക്ഷിക്കുക.
   • പ്രകടന പരിശോധന:
     • ജ്വാല പ്രതിരോധം: UL94, LOI.
     • മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ: കാഠിന്യം (ഷോർ എ), ടെൻസൈൽ ശക്തി, നീളം.
     • മൃദുത്വം/കൈ സ്പർശനം: ആത്മനിഷ്ഠ + കാഠിന്യം പരിശോധനകൾ.
     • താഴ്ന്ന താപനില വഴക്കം: കോൾഡ് ബെൻഡ് ടെസ്റ്റ്.
     • താപ സ്ഥിരത: കോംഗോ റെഡ് ടെസ്റ്റ്.
     • രൂപഭാവം: നിറം, തിളക്കം, എംബോസിംഗ്.
     • (ഓപ്ഷണൽ) പുക സാന്ദ്രത: NBS പുക ചേമ്പർ.
4. പ്രശ്‌നപരിഹാരവും ബാലൻസിംഗും:

5. പൈലറ്റ് & പ്രൊഡക്ഷൻ: ലാബ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷനുശേഷം, സ്ഥിരത, സ്ഥിരത, ചെലവ് എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നതിനായി പൈലറ്റ് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുക. സാധൂകരണത്തിന് ശേഷം മാത്രം സ്കെയിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുക.

തീരുമാനം

ആന്റിമണി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതിൽ നിന്ന് ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല പ്രതിരോധക പിവിസി ലെതറിലേക്ക് മാറുന്നത് സാധ്യമാണ്, പക്ഷേ വ്യവസ്ഥാപിതമായ വികസനം ആവശ്യമാണ്. പ്രധാന സമീപനം ലോഹ ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകൾ (വെയിലത്ത് ഉപരിതലത്തിൽ ചികിത്സിക്കുന്ന എംഡിഎച്ച്), ഫോസ്ഫറസ്-നൈട്രജൻ സിനർജിസ്റ്റുകൾ (എപിപി അല്ലെങ്കിൽ എഡിപി), മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ സ്മോക്ക് സപ്രസന്റുകൾ (സിങ്ക് ബോറേറ്റ്, സിങ്ക് സ്റ്റാനേറ്റ്) എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. അതേസമയം, പ്ലാസ്റ്റിസൈസറുകൾ, സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ, ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ, പ്രോസസ്സിംഗ് എയ്ഡുകൾ എന്നിവ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത് നിർണായകമാണ്.

വിജയത്തിലേക്കുള്ള താക്കോലുകൾ:

1. വ്യക്തമായ ലക്ഷ്യങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും നിർവചിക്കുക (ജ്വാല പ്രതിരോധം, ഗുണവിശേഷതകൾ, ചെലവ്).
2. തെളിയിക്കപ്പെട്ട ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ (സർഫസ്-ട്രീറ്റ് ചെയ്ത ഫില്ലറുകൾ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള APP) തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
3. കർശനമായ ലാബ് പരിശോധന നടത്തുക (ജ്വാല പ്രതിരോധം, ഗുണവിശേഷതകൾ, പ്രോസസ്സിംഗ്).
4. ഏകീകൃത മിക്സിംഗും പ്രക്രിയ പൊരുത്തവും ഉറപ്പാക്കുക.

   More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com