வடிவமைப்பு மற்றும் வளர்ச்சியில்சுடர்-தடுப்பு பாலிப்ரோப்பிலீன் (பிபி) பொருள்s, அடிக்கடி கவனிக்கப்படாத அதே சமயம் முக்கியமான அறிவியல் கேள்வி: PP இன் மூலக்கூறு சங்கிலி அமைப்பு அதன் சுடர் தாமதத்தை எவ்வாறு பாதிக்கிறது? பாலிமர் வேதியியல் மற்றும் எரிப்பு அறிவியலின் கண்ணோட்டத்தில், இந்த ஆய்வு ஹோமோபாலிமர் பாலிப்ரோப்பிலீன் (ஹோமோ-பிபி) மற்றும் கோபாலிமர் பாலிப்ரோப்பிலீன் (கோ-பிபி) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான அடிப்படை வேறுபாடுகளை முறையாக பகுப்பாய்வு செய்கிறது, வெப்பச் சிதைவு நடத்தை, கரி உருவாக்கம் மற்றும் உயர் வடிவ வடிவமைப்பிற்கான தேர்வு மற்றும் வடிவமைப்பிற்கான உயர் வடிவ அடிப்படையை வழங்குகிறது. சுடர்-தடுப்பு PP பொருட்கள்.
ஹோமோபாலிப்ரோப்பிலீன் முழுவதுமாக ப்ரோபிலீன் மோனோமர்களில் இருந்து பாலிமரைஸ் செய்யப்படுகிறது, இதில் உயர் மூலக்கூறு சங்கிலி ஒழுங்குமுறை மற்றும் வலுவான படிகமயமாக்கல் திறன் (பொதுவாக 50-70% படிகத்தன்மையுடன்) உள்ளது. இந்த அதிக அளவிலான ஒழுங்குமுறையானது சீரற்ற சங்கிலித் துண்டிப்பிலிருந்து வெப்பச் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கிறது, முதன்மையாக குறைந்த மூலக்கூறு-எடை ஆல்கேன் மற்றும் ஓலிஃபின் துண்டுகளை உருவாக்குகிறது. எரிப்பு போது, எரிபொருள் வழங்கல் விரைவான மற்றும் நீடித்தது.
கோபாலிமர் பாலிப்ரோப்பிலீன் (பொதுவாக ப்ரோப்பிலீன் மற்றும் எத்திலீனின் சீரற்ற அல்லது பிளாக் கோபாலிமர்) எத்திலீன் அலகுகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இது மூலக்கூறு சங்கிலியின் ஒழுங்குமுறையை சீர்குலைக்கிறது. எத்திலீன் காமோனோமர்களின் இருப்பு இரண்டு முக்கிய விளைவுகளை உருவாக்குகிறது:
படிகத்தன்மையைக் குறைக்கவும் (பொதுவாக 30-50%) மற்றும் உருவமற்ற பகுதிகளின் விகிதத்தை அதிகரிக்கவும்
· மூலக்கூறு சங்கிலியில் பலவீனமான புள்ளிகளை அறிமுகப்படுத்துதல், குறிப்பாக மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுக்களை ஒட்டியுள்ள இரசாயனப் பிணைப்புகள், அவை உடைவதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது.
இந்த கட்டமைப்பு வேறுபாடு, பொருளின் வெப்பச் சிதைவு பாதைகள் மற்றும் எரிப்பு நடத்தையை அடிப்படையில் மாற்றுகிறது.
2.1 வாயு கட்ட சுடர் தடுப்பு அமைப்புகள் (புரோமின் அடிப்படையிலான மற்றும் பாஸ்பரஸ் அடிப்படையிலானவை)
டிகாப்ரோமோடிஃபெனைல் ஈத்தேன் மூலம் குறிப்பிடப்படும் புரோமைன் அடிப்படையிலான சுடர் ரிடார்டன்ட்கள் முக்கியமாக எரிப்பு சங்கிலி எதிர்வினையில் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை கைப்பற்றுவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. ஹோமோபாலிமர் பிபியின் எரிப்பின் போது உருவாகும் எரிபொருள் துண்டுகள் மிகவும் சீரானவை, ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் செறிவு நிலையானது மற்றும் சுடர் தடுப்பு திறன் மிகவும் கணிக்கக்கூடியது. இருப்பினும், கோ பாலிமரைஸ்டு பிபியின் இரண்டு-நிலை சிதைவால் உருவாக்கப்பட்ட எரிபொருள் கலவை காலப்போக்கில் மாறுகிறது, மேலும் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் செறிவு ஏற்ற இறக்கம் ஏற்படுகிறது, இது சுடர் தடுப்பு செயல்திறனில் நிச்சயமற்ற தன்மைக்கு வழிவகுக்கும். எனவே, சினெர்ஜிஸ்டுகளுக்கு (Sb₂O₃ போன்றவை) ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்களின் விகிதத்தை அடிக்கடி சரிசெய்ய வேண்டியது அவசியம்.
2.2 அமுக்கப்பட்ட கட்ட சுடர் தடுப்பு அமைப்பு (விரிவாக்க வகை சுடர் தடுப்பு)
விரிவாக்கப்பட்ட ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்கள் (IFR) கார்பன் அடுக்குகளின் உருவாக்கம் மற்றும் விரிவாக்கத்தை சார்ந்துள்ளது. ஹோமோபாலிமர் பிபியின் உயர் படிகத்தன்மை ஒரு தொடர்ச்சியான மற்றும் அடர்த்தியான கார்பன் அடுக்கு உருவாவதற்கு உகந்ததாக இல்லை, ஏனெனில் படிக மற்றும் உருவமற்ற பகுதிகளுக்கு இடையே உள்ள வேறுபட்ட சிதைவு கார்பன் அடுக்கில் விரிசல்களுக்கு வழிவகுக்கும். கோபாலிமரைஸ்டு பிபியில் உள்ள உருவமற்ற பகுதிகளின் அதிக விகிதமானது கார்பன் அடுக்குகளை உருவாக்குவதற்கு மிகவும் சீரான மேட்ரிக்ஸை வழங்குகிறது, இது பெரும்பாலும் உயர் தரம் மற்றும் தொடர்ச்சியான விரிவாக்கப்பட்ட கார்பன் அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது, சிறந்த தீ எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்ப காப்பு செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகிறது.
அதே கூடுதல் அளவு (25%) பாஸ்பரஸ் நைட்ரஜன் விரிவடையும் சுடரைத் தடுக்கிறது என்பதை பரிசோதனை தரவு காட்டுகிறது:
ஹோமோபாலிமர் பிபி அடிப்படையிலான பொருள்: UL94 செங்குத்து எரிப்பு சோதனை பொதுவாக V-1 அளவை அடையும், வரம்பு ஆக்ஸிஜன் குறியீட்டு (LOI) சுமார் 26-28%
·கோ பாலிமர் பிபி அடிப்படையிலான பொருள்: UL94 அடிக்கடி V-0 தரத்தை அடையலாம், LOI 29-32% ஆக அதிகரிக்கலாம்
2.3 கனிம நிரப்புதல் அமைப்பு (அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு, மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு)
மினரல் ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்களின் எண்டோடெர்மிக் டீஹைட்ரேஷன் எதிர்வினை பாலிமரின் சிதைவு வெப்பநிலையுடன் நன்கு பொருந்த வேண்டும். ஹோமோபாலிமர் பிபியின் உயர் வெப்ப நிலைத்தன்மை (சுமார் 320℃ ஆரம்ப சிதைவு) மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் (நீரிழப்பு உச்சம் சுமார் 340℃) உடன் பொருந்துகிறதுஅலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு(நீரிழப்பு உச்சம் சுமார் 220℃). co polymerized PP இன் குறைந்த முதல் நிலை சிதைவு வெப்பநிலை (இது 280℃ வரை குறைவாக இருக்கலாம்) அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் நீரிழப்பு வெப்பநிலையுடன் சிறந்த ஒருங்கிணைப்பைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் முன்கூட்டிய சிதைவால் ஏற்படும் இயந்திர சொத்து இழப்பைத் தடுக்க துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவை.
கோ பாலிமரைஸ் செய்யப்பட்ட பிபி பொதுவாக குறைந்த உருகும் பாகுத்தன்மை மற்றும் வலுவான உருகும் வலிமையைக் கொண்டுள்ளது, இது சுடர் தாமதத்தில் இரட்டை தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது:
நேர்மறை விளைவு: எரிப்பின் போது "துளிகளை" உருவாக்குவது எளிதானது, வெப்பத்தை எடுத்துக்கொள்வது, ஆனால் UL94 சோதனையில் நீர்த்துளி பற்றவைப்பு சிக்கல்களை ஏற்படுத்தலாம்.
எதிர்மறை விளைவுகள்: வலுவான உருகும் வலிமை விரிவாக்கப்பட்ட கார்பன் அடுக்கை உறுதிப்படுத்த உதவுகிறது மற்றும் அதன் சிதைவைத் தடுக்கிறது
ஹோமோபாலிமர் பிபியின் உருகும் வலிமை குறைவாக உள்ளது, மேலும் கார்பன் அடுக்கு உள் அழுத்தம் காரணமாக சிதைவதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது, ஆனால் உருகும் துளிகளின் போக்கு குறைவாக உள்ளது. நடைமுறை சூத்திரங்களில், இந்த வேறுபாட்டிற்கு பெரும்பாலும் கார்பனைசேஷன் ஏஜெண்டுகள் அல்லது பாகுத்தன்மை மாற்றிகளை சேர்ப்பதன் மூலம் இலக்கு சரிசெய்தல் தேவைப்படுகிறது.
கட்டுப்படுத்தக்கூடிய பாலிமரைசேஷன் தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் குறிப்பிட்ட கோபாலிமர் வரிசை கட்டமைப்புகளை வடிவமைப்பதன் மூலம் சுடர் தடுப்பு செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த முடியும் என்று சமீபத்திய ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பிளாக் கோபாலிமர் பிபியில், மூலக்கூறு சங்கிலியின் குறிப்பிட்ட பிரிவுகளில் எத்திலீன் அலகுகளை செறிவூட்டுவது ஒரு "தியாகப் பிரிவை" உருவாக்கலாம், இது முன்னுரிமையாக சிதைத்து, முன்னமைக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் கார்பன் அடுக்கு உருவாவதை ஊக்குவிக்கிறது, அதே சமயம் புரோபிலீன் செறிவூட்டப்பட்ட பிரிவு பொருளின் முக்கிய பண்புகளை பராமரிக்கிறது. இந்த' மூலக்கூறு நிலை ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட் வடிவமைப்பு 'பிபி ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் பொருட்களின் வளர்ச்சி திசையைக் குறிக்கிறது.
பாலிப்ரொப்பிலீனுக்கான அடிப்படைப் பொருளின் வகையானது மூலப்பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பது மட்டுமல்ல, மாறாக ஒரு வடிவமைப்பு மாறி, இது அடிப்படையில் பாதிக்கிறது.சுடர் தடுப்புபொருளின் பண்புகள். ஹோமோபாலிமர் பிபி மற்றும் கோபாலிமர் பிபி ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள மூலக்கூறு அமைப்பு, வெப்பச் சிதைவு நடத்தை மற்றும் உருகும் பண்புகளில் உள்ள வேறுபாடுகள் வெவ்வேறு சுடர் தடுப்பு அமைப்புகளுடன் மிகவும் வேறுபட்ட தொடர்புகளை ஏற்படுத்துகின்றன. உயர்நிலை சுடர் எதிர்ப்பு பயன்பாடுகளின் வளர்ச்சியில், "உலகளாவிய சூத்திரம்" சிந்தனையைக் கைவிட்டு, அடிப்படைப் பொருளின் உள்ளார்ந்த குணாதிசயங்களின் அடிப்படையில் சுடர் தடுப்பு அமைப்பைப் பொருத்தித் தனிப்பயனாக்குவது அவசியம். பெருகிய முறையில் கடுமையான சுடர் தடுப்பு விதிமுறைகள் மற்றும் நிலையான வளர்ச்சிக்கான தேவை அதிகரித்து வருவதால், பொருட்களின் சாரத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்த சுத்திகரிக்கப்பட்ட வடிவமைப்பு உத்தி அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக மாறும்.
