3.5 நீரேற்றப்பட்ட துத்தநாக போரேட் மற்றும் அன்ஹைட்ரஸ் துத்தநாக போரேட்டுக்கு இடையே எப்படி தேர்வு செய்வது?

பாலிமர் ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட் ஃபார்முலேஷன் வடிவமைப்பில்,துத்தநாக போரேட்ஒரு திறமையான, குறைந்த நச்சுத்தன்மை, மற்றும் மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் கனிம சுடர் தடுப்பு என பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நீரேற்றப்பட்ட வடிவங்கள் (குறிப்பாக 3.5-ஹைட்ரேட்) மற்றும் நீரற்ற வடிவங்களுக்கு இடையிலான அறிவியல் தேர்வு பொறியாளர்களுக்கு ஒரு முக்கியமான தொழில்நுட்ப முடிவாக அமைகிறது. இந்தக் கட்டுரை பல பரிமாணங்களில் இருந்து தத்துவார்த்த ஆதரவை வழங்கும்.

Ⅰ வேதியியல் தன்மை மற்றும் கட்டமைப்பு வேறுபாடுகள்: படிக நீரின் தீர்க்கமான பங்கு

1.1 படிக அமைப்பு மற்றும் வெப்ப நிலைப்பு வரைபடம்

3.5 நீரேற்றப்பட்ட ஜிங்க் போரேட் (2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O)

படிக அமைப்பு: மோனோக்ளினிக் அமைப்பு, அடுக்கு-உட்பொதிக்கப்பட்ட படிக நீர் மூலக்கூறுகளுடன் அடுக்கு அமைப்பு

கோட்பாட்டு ஈரப்பதம்: 14.5 wt%

முக்கியமான வெப்பநிலை புள்ளிகள்:

  · படிக நீர் அகற்றப்படத் தொடங்குகிறது: 210 ± 5 ° C

  · முக்கிய நீர்ப்போக்கு வரம்பு: 225-320°C

  நீரற்ற கட்டத்தை உருவாக்குவதற்கு முழுமையான நீரிழப்பு: >320°C

  · கண்ணாடி மாற்றம் வெப்பநிலை: 400-450°C

ஜிங்க் போரேட் (2ZnO·3B₂O₃)

படிக அமைப்பு: உயர் வெப்பநிலை நிலையான கட்டம், முப்பரிமாண நெட்வொர்க் அமைப்பு

· அடர்த்தி: 3.64 g/cm³ (ஹைட்ரேட் வகையை விட தோராயமாக 12% அதிகம்)

வெப்ப நிலைத்தன்மை: 800°C வரை நிலைமாற்றம் இல்லை, உருகுநிலை தோராயமாக 980°C

1.2 இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் ஒப்பீடு

II. ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் மெக்கானிசங்களின் வேறுபட்ட பாதை பகுப்பாய்வு

2.1 நீரேற்றப்பட்ட "மூன்று-நிலை" சினெர்ஜிஸ்டிக் ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் மாடல்

கட்டம் I: குளிர்ச்சி மற்றும் நீர்த்த விளைவு (200-320°C)

நீரேற்றப்பட்ட நீர் வெப்பத்தை உறிஞ்சி ஆவியாகிறது:

ΔH_நீரிழப்பு≈ 280 J/g

எரிப்பு மண்டலத்தில் வெப்பநிலையைக் குறைக்க வாயு கட்டத்தில் ஆக்ஸிஜன் செறிவை நீர் நீராவியுடன் நீர்த்துப்போகச் செய்யுங்கள்

கட்டம் II: லூயிஸ் அமில வினையூக்கத்தின் கீழ் கார்பன் உருவாக்கம் (320-500°C)

நீரிழப்பு தயாரிப்பு PVC ஆல் வெளியிடப்பட்ட HCl உடன் வினைபுரிகிறது:

Zn₂B₆O₁₁+ 12HCl → 2ZnCl₂ + 6BCl₃ + 6H₂O↑

உருவாக்கப்பட்ட ZnCl₂ ஒரு வலுவான லூயிஸ் அமிலமாகச் செயல்படுகிறது, இது டீஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் பாலிமர்களின் குறுக்கு-இணைப்பை ஊக்குவிக்கிறது.

[பாலிமர்]-H+ ZnCl₂ → [பாலிமர்] + ZnHCl₂

கார்பன் அடுக்கு வளர்ச்சி விகிதம் 40-60% அதிகரித்துள்ளது

நிலை 3: கண்ணாடி தடுப்பு உருவாக்கம் (>500°C)

B₂O₃ கண்ணாடி உடல் உருவாக்கம், மாறும் பாகுத்தன்மை-வெப்பநிலை உறவு:

η(T)= A·exp(E_a/RT)

700°C இல், η≈10³ Pa·s, ஒரு பயனுள்ள ஆக்ஸிஜன் தடையை உருவாக்குகிறது

2.2 நீரற்ற வகையின் "உயர் வெப்பநிலை-குறிப்பிட்ட" ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் மெக்கானிசம்

ஒற்றை-நிலை கண்ணாடி தடுப்பு பொறிமுறை

நீர் இல்லாத ஜிங்க் போரேட் B₂O₃ கண்ணாடி கட்டத்தை உருவாக்குவதில் நேரடியாக பங்கேற்கிறது:

2ZnO·3B₂O₃+ 6HCl → 2ZnCl₂ + 3B₂O₃ + 3H₂O↑

முக்கிய அம்சங்கள்:

குறைந்த வெப்பநிலை வெப்ப உறிஞ்சுதல் செயல்முறை இல்லை, மேலும் அனைத்து வெப்பமும் பாலிமர் சிதைவுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கண்ணாடி கட்டம் அதிக வெப்பநிலையில் (>450°C) உருவாகிறது.

கார்பனைசேஷன் வினையூக்கச் செயல்பாடு வெளிப்புற அமில மூலங்களைப் பொறுத்தது (PVC சிதைவிலிருந்து HCl போன்றவை)

ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் செயல்திறன் ஒப்பீட்டுத் தரவு

ஒரு பொதுவான PVC கேபிள் கலவை உருவாக்கத்தில் (25 phr ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்):

Ⅲ. செயலாக்க தகவமைப்பு: பொருள் நடத்தை மீதான வெப்ப வரலாற்றின் தாக்கம்

3.1 செயலாக்க சாளரத்தின் வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் பொருந்தக்கூடிய அளவு

PVC செயலாக்க சூழ்நிலை (வழக்கமான செயலாக்க வெப்பநிலை 170-200°C)

·3.5 நீரேற்றப்பட்ட வகை: முன்கூட்டிய நீரிழப்பு இல்லாமல், செயலாக்க வெப்பநிலையில் நிலையானது

நீரற்ற வகை: வெப்ப சிதைவு ஆபத்து இல்லை, ஆனால் அதிக வெப்பநிலை வெட்டு வெப்பமாக்கலுக்கு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்

பொறியியல் பிளாஸ்டிக்கிற்கான உயர் வெப்பநிலை செயலாக்க காட்சிகள்

·PBT/PA6 செயலாக்கம் (240-280°C):

·3.5 நீரேற்றப்பட்ட வகை: பகுதி நீரிழப்பு (15-20%), நுண்குமிழ்களை உருவாக்கலாம்

நீரற்ற வகை: முற்றிலும் நிலையானது, மெல்லிய சுவர் தயாரிப்புகளுக்கு ஏற்றது

·PPS/PEEK செயலாக்கம் (320-380°C):

·3.5 நீரேற்றப்பட்ட வகை: முற்றிலும் நீரிழப்பு, உண்மையில் நீரற்ற கட்டமாக மாற்றப்பட்டது

நீரற்ற வகை: நேரடி பயன்பாடு, யூகிக்கக்கூடிய செயல்திறன்

3.2 பொருட்களின் வேதியியல் பண்புகள் மீதான தாக்கத்தில் உள்ள வேறுபாடுகள்

PVC பிளாஸ்டிசோலில் செயல்திறன் (பிளாஸ்டிசைசர் உள்ளடக்கம் 50 phr):

3.5 நீரேற்றப்பட்ட ஜிங்க் போரேட்:

ஆரம்ப பாகுத்தன்மை: 8-12% அதிகரித்துள்ளது

-வெப்ப வயதான பாகுத்தன்மை நிலைத்தன்மை: சிறந்தது (வினையூக்க சிதைவு இல்லாமல்)

சேமிப்பு காலம்:> 6 மாதங்கள்

நீரற்ற துத்தநாக போரேட்:

ஆரம்ப பாகுத்தன்மை: 4-6% அதிகரிக்கும்

சாத்தியமான ஆபத்து: ZnCl ₂ இன் சுவடு அளவுகளின் உருவாக்கம் பிளாஸ்டிசைசர்களின் நீராற்பகுப்புக்கு ஊக்கமளிக்கலாம்

Ⅳ பொருள் செயல்திறன் இருப்பு: மின்சாரம், இயந்திரவியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பண்புகள்

4.1 மின் காப்பு செயல்திறன் ஒப்பீடு

பொறிமுறை பகுப்பாய்வு: படிக நீரின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு அயனி இடம்பெயர்வு வீதத்தைக் குறைக்கிறது, மேலும் நீரிழப்பின் போது உருவாகும் நுண்துளைகள் B₂O₃ கண்ணாடி கட்டத்தால் நிரப்பப்பட்டு, அடர்த்தியான காப்பு அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

4.2 இயந்திர செயல்திறன் தக்கவைப்பு விகிதம்

EPDM கேபிள் உறையில் ஒப்பீடு (30 phr கூடுதலாக):

3.5 நீரேற்றப்பட்ட ஜிங்க் போரேட்:

இழுவிசை வலிமை தக்கவைப்பு விகிதம்: 92%

எலும்பு முறிவு நீட்சி தக்கவைப்பு விகிதம்: 88%

சுருக்க நிரந்தர சிதைவு: 15% மேம்படுத்தப்பட்டது

நீரற்ற துத்தநாக போரேட்:

இழுவிசை வலிமை தக்கவைப்பு விகிதம்: 96%

எலும்பு முறிவு நீட்சி தக்கவைப்பு விகிதம்: 82%

-கடினத்தன்மை அதிகரிப்பு:+5 கரை ஏ

4.3 சுற்றுச்சூழல் மற்றும் நச்சுத்தன்மை பண்புகள்

சுற்றுச்சூழல் நச்சுத்தன்மை:

· இரண்டும் RoHS/REACH தேவைகளை பூர்த்தி செய்கின்றன

·3.5 நீரேற்றப்பட்ட வகை: உயிர் கிடைக்கும் துத்தநாக அயனி வெளியீட்டு வீதம்<0.1 ppm (pH=7)

நீரற்ற வகை: துத்தநாக அயனி வெளியீட்டு வீதம்<0.08 ppm

எரியும் நச்சுத்தன்மை:

3.5 நீரேற்றப்பட்ட வகையானது எரிப்பின் ஆரம்ப நிலைகளில் நீராவியை வெளியிடுகிறது, CO செறிவை 30-40% குறைக்கிறது மற்றும் கடுமையான உள்ளிழுக்கும் நச்சுத்தன்மையை கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

Ⅴ. ஃபார்முலா சினெர்ஜி மற்றும் செலவு-பயன் பகுப்பாய்வு

5.1 வெவ்வேறு சுடர் தடுப்பு அமைப்புகளுடன் ஒருங்கிணைந்த செயல்திறன்

அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு/மெக்னீசியத்துடன் சினெர்ஜிஸ்டிக்

·3.5 நீரேற்றம் வகை: நீரிழப்பு வெப்பநிலை Al(OH)₃ (~220°C), சினெர்ஜி இன்டெக்ஸ் 1.25 உடன் பொருந்தும்

தண்ணீர் இல்லாத வகை: சினெர்ஜி இன்டெக்ஸ் 1.08

பாஸ்பரஸ் நைட்ரஜன் அடிப்படையிலான சுடர் ரிடார்டன்ட்களுடன் சினெர்ஜிஸ்டிக் விளைவு

·3.5 நீரேற்றம் வகை: கார்பன் அடுக்கின் கிராஃபிடைசேஷனை ஊக்குவிக்கிறது, மீதமுள்ள கார்பன் உள்ளடக்கத்தை 35% அதிகரிக்கிறது

நீரற்ற வகை: முக்கியமாக பீங்கான் முன்னோடியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, சிறந்த உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையுடன்

5.2 முழு வாழ்க்கை சுழற்சி செலவு மாதிரி

Ⅵ. வழக்கமான பயன்பாட்டு காட்சிகள் மற்றும் சூத்திர பரிந்துரைகள்

6.1 3.5 நீரேற்றப்பட்ட துத்தநாக போரேட்டின் காட்சியைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம்

குறைந்த புகை ஆலசன் இல்லாத கேபிள் பொருளுக்கான ஃபார்முலா

EVA (VA உள்ளடக்கம் 28%): 100 phr

மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு: 80 phr

3.5 நீரேற்றப்பட்ட ஜிங்க் போரேட்: 25 phr

சிலிகான் மாஸ்டர்பேட்ச்: 5 phr

மசகு எண்ணெய்: 2 மணி

எதிர்பார்க்கப்படும் செயல்திறன்: புகை அடர்த்தி<150, LOI>38%, IEC 61034 படி

6.2 நீரற்ற துத்தநாக போரேட்டைப் பயன்படுத்துவதற்கான பரிந்துரைக்கப்பட்ட காட்சிகள்

உயர் வெப்பநிலை பொறியியல் பிளாஸ்டிக் இணைப்பு

PBT (30% கண்ணாடியிழை கொண்டது): 100 phr

நீரற்ற துத்தநாக போரேட்: 15 phr

மெலமைன் சயனுரேட்: 8 phr

சொட்டு மருந்து எதிர்ப்பு முகவர்: 0.3 phr

எதிர்பார்க்கப்படும் செயல்திறன்: CTI>600V, GWIT 850°C, பணப்புழக்கத்தை பராமரித்தல்

6.3 மாற்று இருப்பு காட்சிகள்

PVC கம்பி காப்பு பொருள் (UL தரநிலை)

3.5 நீரேற்றம் வகை திட்டம்:

நன்மை: UL 1685 செங்குத்து கேபிள் மூட்டை மூலம் எரியும்

-கூடுதல் தொகை: 18 phr+ Sb₂O₃ 6 phr

தண்ணீர் இல்லாத தீர்வு:

-நன்மை: நீண்ட கால வெப்ப வயதான பிறகும் நீட்சி விகிதம்> 70% (136°C)

-கூடுதல் அளவு: 15 phr+10 phr பாஸ்பரஸ் அடிப்படையிலான ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்

முடிவு:

3.5 நீரேற்றம் மற்றும் நீரற்ற தேர்வுதுத்தநாக போரேட்வெறுமனே செயல்திறன் மதிப்பீடு அல்ல, ஆனால் சுடர் தடுப்பு தேவைகள், செயலாக்க கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் செலவு அமைப்பு ஆகியவற்றின் முறையான தேர்வுமுறை. முக்கிய முடிவெடுக்கும் காரணிகள் பின்வரும் முன்னுரிமைகளைப் பின்பற்ற வேண்டும்:

1. வெப்பநிலை பொருத்தக் கொள்கை: செயலாக்க வெப்பநிலை மற்றும் நீரிழப்பு வெப்பநிலை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒப்பீட்டு நிலை அடிப்படை தேர்வை தீர்மானிக்கிறது

2. நிரப்பு பொறிமுறையின் கோட்பாடு: நீரேற்றப்பட்ட வகை பல-நிலை பாதுகாப்பை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் அன்ஹைட்ரஸ் வகை உயர் வெப்பநிலை தடைகளில் கவனம் செலுத்துகிறது

3. செயல்திறன் செலவு விகிதம்: நீரேற்றப்பட்ட பாலிமர்கள் பெரும்பாலான பாலிமர்களில் சிறந்த ஒட்டுமொத்த செலவு-செயல்திறனை வழங்குகின்றன

4. ஒழுங்குமுறை உந்துதல்: குறைந்த புகை மற்றும் குறைந்த நச்சுத்தன்மைக்கான கடுமையான தேவைகள் நீரேற்றம் அடிப்படையிலான தீர்வுகளை ஆதரிக்கின்றன