Sustavno rješenje za smanjenje gustoće dima TPU folije

Sustavno rješenje za smanjenje gustoće dima TPU folije (trenutno: 280; cilj: <200)
(Trenutna formulacija: Aluminijev hipofosfit 15 phr, MCA 5 phr, Cinkov borat 2 phr)

I. Analiza ključnog problema

1. Ograničenja trenutne formulacije:

• Aluminijev hipofosfitPrimarno suzbija širenje plamena, ali ima ograničeno suzbijanje dima.
• MCAUsporivač gorenja u plinovitoj fazi učinkovit za naknadno paljenje (već postiže cilj), ali nedovoljan za smanjenje dima od izgaranja.
• Cinkov boratPotiče stvaranje ugljena, ali se nedovoljno dozira (samo 2 phr), ne uspijevajući stvoriti dovoljno gusti sloj ugljena za suzbijanje dima.

1. Ključni zahtjev:

• Smanjite gustoću dima izgaranja putemsuzbijanje dima pojačano ugljenomilimehanizmi razrjeđivanja u plinskoj fazi.

II. Strategije optimizacije

1. Prilagodite postojeće omjere formulacije

• Aluminijev hipofosfitPovećaj na18–20 phr(poboljšava usporavanje plamena kondenzirane faze; pratiti fleksibilnost).
• MCAPovećaj na6–8 dijelova(pojačava djelovanje plinovite faze; prekomjerne količine mogu pogoršati obradu).
• Cinkov boratPovećaj na3–4 phr(jača stvaranje ugljena).

Primjer prilagođene formulacije:

• Aluminijev hipofosfit: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Cinkov borat: 4 phr

2. Uvedite visokoučinkovite suzbijače dima

• Spojevi molibdena(npr. cink molibdat ili amonijev molibdat):
• UlogaKatalizira stvaranje ugljena, stvarajući gustu barijeru za blokiranje dima.
• Doziranje2–3 phr (sinergijski djeluje s cinkovim boratom).
• Nanoglina (montmorilonit):
• UlogaFizička barijera za smanjenje oslobađanja zapaljivog plina.
• Doziranje3–5 phr (površinski modificirano za disperziju).
• Usporivači gorenja na bazi silikona:
• Uloga: Poboljšava kvalitetu ugljena i suzbijanje dima.
• Doziranje: 1–2 phr (izbjegava gubitak prozirnosti).

3. Sinergistička optimizacija sustava

• Cinkov boratDodajte 1-2 phr za sinergijski učinak s aluminijevim hipofosfitom i cinkovim boratom.
• Amonijev polifosfat (APP)Dodajte 1-2 phr za pojačavanje djelovanja plinovite faze s MCA.

III. Preporučena sveobuhvatna formulacija

Očekivani rezultati:

• Gustoća dima od izgaranja: ≤200 (putem sinergije ugljena + plinovite faze).
• Gustoća dima nakon sjajaOdržavati ≤200 (MCA + cinkov borat).

IV. Ključne napomene o optimizaciji procesa

1. Temperatura obradeOdržavajte temperaturu od 180–200 °C kako biste spriječili preranu razgradnju usporivača gorenja.
2. Disperzija:

• Za jednoliku raspodjelu nanogline/molibdata koristite miješanje velikom brzinom (≥2000 okretaja u minuti).
• Dodajte 0,5–1 phr silanskog vezivnog sredstva (npr. KH550) za poboljšanje kompatibilnosti s punilom.

1. Formiranje filmaZa lijevanje, smanjite brzinu hlađenja kako biste olakšali stvaranje sloja ugljena.

V. Koraci validacije

1. Laboratorijsko testiranjePripremite uzorke prema preporučenoj formulaciji; provedite UL94 vertikalna ispitivanja gorenja i gustoće dima (ASTM E662).
2. Ravnoteža performansiIspitati vlačnu čvrstoću, istezanje i prozirnost.
3. Iterativna optimizacijaAko gustoća dima ostane visoka, postupno prilagodite molibdat ili nanoglinu (±1 phr).

VI. Troškovi i izvedivost

• Utjecaj na troškoveCinkov molibdat (~ 50¥/kg) + nanoglina (~ 30¥/kg) povećavaju ukupne troškove za <15% pri opterećenju ≤ 10%.
• Industrijska skalabilnostKompatibilno sa standardnom TPU obradom; nije potrebna specijalizirana oprema.

VII. Zaključak

Popovećanje cinkovog borata + dodavanje molibdata + nanogline, sustav trostrukog djelovanja (stvaranje ugljena + razrjeđivanje plina + fizička barijera) može postići ciljanu gustoću dima izgaranja (≤200). Dajte prioritet testiranjumolibdat + nanoglinakombinacija, a zatim fino podesiti omjere za ravnotežu troškova i učinka.