ஆலசன் இல்லாத சுடர் தடுப்பு அமைப்புகளில்,துத்தநாக போரேட், ஒரு திறமையான மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் சினெர்ஜிஸ்டாக, ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கு இன்றியமையாத அங்கமாக மாறியுள்ளது. அவற்றில், "2335" பிராண்ட் (பொதுவாக 2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O இரசாயன சூத்திரத்துடன் தொடர்புடையது) அதன் தனித்துவமான செயல்திறன் சமநிலை காரணமாக பரவலாகப் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. இக்கட்டுரையானது 2335 கிரேடு மற்றும் பிற முக்கிய துத்தநாக தரங்களுக்கு இடையே உள்ள அத்தியாவசிய வேறுபாடுகளை படிக வேதியியல், வெப்ப சிதைவு நடத்தை, மேற்பரப்பு உருவவியல் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த வழிமுறைகள் போன்ற முக்கிய கல்வி பரிமாணங்களிலிருந்து துல்லியமாக தேர்வு செய்யும்.
துத்தநாக போரேட் என்பது மாறுபட்ட கலவை கொண்ட சேர்மங்களின் குடும்பமாகும், மேலும் அதன் முக்கிய வேறுபாடு துத்தநாக ஆக்சைடு, போரான் ட்ரையாக்சைடு மற்றும் படிக நீரின் மோலார் விகிதத்தில் உள்ளது, இது அதன் படிக அமைப்பு, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் வினைத்திறனை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது.
|
மாதிரி |
வழக்கமான வேதியியல் சூத்திரம் (ZnO·B₂O₃·H₂O) |
துத்தநாகம்/போரான் மோலார் விகிதம் |
படிக நீர் உள்ளடக்கம் (wt.%) |
கோட்பாட்டு நீரிழப்பு தொடக்க புள்ளி |
|
ZB-2335 |
2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O |
2:3 |
~14.5% |
சுமார் 290°C
|
|
ZB-237 |
2ZnO·3B₂O₃·7H₂O |
2:3 |
~22.0% |
~130°C |
|
ZB-112 |
2ZnO·2B₂O₃·H₂O (தோராயமான) |
1:1 |
~3.5% |
350°C(மிக அதிக) |
|
4ZnO·B₂O₃·H₂O |
4ZnO·B₂O₃·H₂O |
4:1 |
~3.0% |
415°C |
·ZB-237 (அதிக நீரேற்றம்): 22% வரை உள்ள படிக நீர் உள்ளடக்கத்துடன், இது குறைந்த வெப்பநிலையில் (தோராயமாக 130 ° C) குறிப்பிடத்தக்க நீரிழப்புக்கு உட்படுகிறது. இது எலாஸ்டோமர்கள் மற்றும் பிவிசி போன்ற குறைந்த செயலாக்க வெப்பநிலை கொண்ட பாலிமர்களில் முக்கிய சுடர் தடுப்பு நிரப்பியாக பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது, வெப்பத்தை உறிஞ்சி நீராவியை வெளியிடுவதன் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க விளைவை ஏற்படுத்துகிறது. இருப்பினும், நைலான் மற்றும் PBT (>250 ° C) போன்ற பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகளின் செயலாக்க வெப்பநிலையில், முன்கூட்டியே நீரிழப்பு ஏற்படலாம், இது தயாரிப்பு நுரை மற்றும் செயல்திறன் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கும்.
·ZB-2335(இடைநிலை நீரேற்றம்): அதன் "செயல்திறன் சமநிலைப் புள்ளிக்கு" முக்கியமானது அதன் படிக நீர் உள்ளடக்கம் தோராயமாக 14.5% ஆகும். அதன் நீரிழப்பு தொடக்க வெப்பநிலை (~290 ° C) பெரும்பாலான பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகளின் செயலாக்க சாளரம் மற்றும் ஆரம்ப சிதைவு நிலை ஆகியவற்றுடன் துல்லியமாக பொருந்துகிறது. நீரிழப்பு செயல்முறை மென்மையானது, இது வெப்பத்தை உறிஞ்சும் குளிர்ச்சி மற்றும் எரிப்பு ஆரம்ப கட்டத்தில் வாயு-கட்ட நீர்த்தலை வழங்க முடியும், அதே நேரத்தில் செயலாக்கத்தின் போது நுரைக்கும் அபாயத்தைத் தவிர்க்கிறது.
·குறைந்த நீரேற்றம்/நீரற்ற வகைகள் (ZB-112 போன்றவை): மிக அதிக வெப்ப நிலைப்புத்தன்மை (>350 ° C) கொண்டவை, முக்கியமாக அதி-உயர் வெப்பநிலை பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகள் (PEEK, PPS போன்றவை) அல்லது துல்லியமான எலக்ட்ரானிக் பயன்பாடுகளுக்கு நீர் வெளியீட்டைத் தவிர்க்க வேண்டும்.
·அதிக துத்தநாகம்/போரான் விகிதம் (4:1 வகை போன்றவை): ஒரு துத்தநாக மூலத்தை வழங்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது, இது கார்பனைசேஷனை ஊக்குவிக்கும் மற்றும் அமுக்கப்பட்ட கட்டத்தில் குறுக்கு-இணைப்பு எதிர்வினைகளை ஊக்குவிக்கும் ஒரு வலுவான திறனைக் கொண்டுள்ளது.
·ZB-2335 (2:3 விகிதம்): துத்தநாகத்துக்கும் போரானுக்கும் உள்ள விகிதாச்சாரம் மிகவும் சீரானது, இது ஒருங்கிணைப்பை ஊக்குவிக்கும் வலுவான திறனையும், வாயு-கட்ட ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களைப் பிடிக்கும் மிதமான திறனையும் (போரிக் அமிலத்தை கண்ணாடிப் பூச்சாக மாற்றலாம் மற்றும் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை அதிகபட்ச இனங்களைத் தணிக்க வெளியிடலாம்), ஒருங்கிணைப்பு விளைவை அடைய அனுமதிக்கிறது.
தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு (டிஜிஏ) மற்றும் வேறுபட்ட ஸ்கேனிங் கலோரிமெட்ரி (டிஎஸ்சி) வளைவுகள் வெவ்வேறு தரங்களின் நடத்தை வேறுபாடுகளை உள்ளுணர்வாக வெளிப்படுத்துகின்றன.
ZB-2335 இன் வெப்ப சிதைவு பண்புகள்: அதன் TGA வளைவு 290-450 ° C வரம்பில் ஒரு பரந்த மற்றும் மென்மையான எடை இழப்பு பீடபூமியைக் காட்டுகிறது, மேலும் எடை இழப்பு கோட்பாட்டு படிக நீர் உள்ளடக்கத்துடன் ஒத்துப்போகிறது. இந்த "கட்டுப்படுத்தப்பட்ட, நிலை நீரிழப்பு" நடத்தை என்பது பாலிமர் சிதைவின் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் தொடர்ந்து செயல்பட முடியும், இது "முழு வீச்சு" பாதுகாப்பை வழங்குகிறது.
மற்ற தரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது:
·ZB-237: 130-200 ° C இல் கடுமையான மற்றும் விரைவான எடை இழப்பு உச்சநிலை உள்ளது, இது "ஆரம்ப மற்றும் விரைவாக" செயல்படுகிறது மற்றும் பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகளின் சிதைவு சாளரத்துடன் தவறாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
குறைந்த நீரேற்றம் தரம்: அதிக வெப்பநிலைக்கு தாமதமான எடை இழப்பு ஆரம்ப பாலிமர் சிதைவுக்கான முக்கியமான சுடர் தடுப்பு வாய்ப்பை இழக்கக்கூடும்.
·பொது தரங்கள் செலவைக் குறைக்க கரடுமுரடான துகள் அளவுகளை (D50>5 μm) பயன்படுத்தலாம்.
·உயர் செயல்திறன் 2335 தரங்கள் (உகந்த தயாரிப்புகள் போன்றவை) பொதுவாக மைக்ரோ சுத்திகரிப்பு (D50: 1-3 μm) மற்றும் குறுகிய துகள் அளவு விநியோக செயலாக்கத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது இரண்டு முக்கிய நன்மைகளைக் கொண்டுவருகிறது:
·சிறந்த சிதறல்: பாலிமர் மேட்ரிக்ஸில் திரட்டலைக் குறைக்கிறது, அழுத்த செறிவு புள்ளியாக மாறுவதைத் தவிர்க்கிறது, மேலும் இயந்திர பண்புகளுக்கு (குறிப்பாக தாக்க வலிமை) குறைவான சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
·அதிக குறிப்பிட்ட பரப்பளவு: தீப்பிழம்புகள் மற்றும் சிதைவுப் பொருட்களுடன் தொடர்புப் பகுதியை அதிகரிக்கிறது, எதிர்வினைத் திறனை மேம்படுத்துகிறது, மேலும் அதே அளவிலேயே மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட் சினெர்ஜிஸ்டிக் விளைவைக் கொண்டுள்ளது.
ஆர்கானிக் பாலிமர்களுடன் (குறிப்பாக துருவமற்ற பாலியோலிஃபின்கள்) இணக்கத்தன்மையை மேம்படுத்தவும், ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சுவதைத் தடுக்கவும், உயர்நிலை 2335 தரங்கள் பெரும்பாலும் மேற்பரப்பு பூச்சு மாற்றத்திற்கு உட்படுகின்றன (சிலேன், டைட்டனேட் இணைப்பு முகவர்கள் அல்லது கொழுப்பு அமிலங்களைப் பயன்படுத்துதல் போன்றவை). இது செய்கிறது:
ஈரப்பதம் உறிஞ்சுதல் விகிதம் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது (>2% முதல் <0.5% வரை), சேமிப்பக நிலைத்தன்மை சிறப்பாக உள்ளது.
மேட்ரிக்ஸில் ஊடுருவல் மற்றும் சிதறல் சிறப்பாக உள்ளது, செயலாக்க ஓட்டம் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதிக நிரப்புதல் அளவு அனுமதிக்கப்படும்.
மேலே குறிப்பிட்டுள்ள அடிப்படை வேறுபாடுகள் காரணமாக, வெவ்வேறு தரநிலைகள் உண்மையான சுடர் தடுப்பு சூத்திரங்களில் முற்றிலும் மாறுபட்ட பாத்திரங்களையும் விளைவுகளையும் வகிக்கின்றன.
·ZB-2335அதன் 'பொன் பங்குதாரர்'. இது அதிக வெப்பநிலையில் ATH/MDH சிதைவு தயாரிப்புகளுடன் (Al₂O₃, MgO) உருகுவது மட்டுமல்லாமல், ஒரு வலுவான மற்றும் அடர்த்தியான பீங்கான் கண்ணாடித் தடையை உருவாக்குகிறது, கார்பன் அடுக்கின் மேற்பரப்பை மூடி, காப்பு மற்றும் ஆக்ஸிஜன் தடை விளைவை பெரிதும் அதிகரிக்கிறது; அதன் மிதமான நீரிழப்பு வெப்பநிலை, ATH மற்றும் MDH நீரிழப்பு உச்சங்களுக்கு இடையே உள்ள "வெப்பநிலை இடைவெளியை" நிரப்பி, தடையற்ற வெப்ப உறிஞ்சுதல் கவரேஜை அடைகிறது.
· பிற தரநிலைகள்: ZB-237 முன்கூட்டிய நீரிழப்பு காரணமாக மோசமான ஒருங்கிணைந்த விளைவைக் கொண்டுள்ளது; குறைந்த நீரேற்றம் தரங்கள் தாமதமாக எதிர்வினை துவக்கத்தை விளைவிக்கும்.
·ZB-2335: இது துத்தநாகம்/போரான் ஹைலைடுகளை உருவாக்கி, ஆலசனேற்றப்பட்ட சுடர் ரிடார்டன்ட்களால் வெளியிடப்படும் ஹைட்ரஜன் ஹைலைடுகளை திறம்படப் பிடிக்க முடியும். இந்த பொருட்கள் வாயு கட்டத்தில் வலுவான ஃப்ரீ ரேடிக்கல் தணிக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன, அரிக்கும் புகையைக் குறைக்கும் போது "திட ஆலசன் விரிவாக்கத்தை" அடைகின்றன. பாஸ்பரஸ் அடிப்படையிலான சுடர் தடுப்பான்களுக்கு, இது மிகவும் நிலையான பைரோபாஸ்பேட் அல்லது போரோபாஸ்பேட் கண்ணாடி அடுக்குகளை உருவாக்குவதை ஊக்குவிக்கும்.
·விளைவின் வலிமையானது அதன் செயலில் உள்ள மேற்பரப்பில் துத்தநாகம் மற்றும் போரான் தளங்களின் அணுகலுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது, எனவே 2335 தரம் நன்றாக சுத்திகரிப்பு சிறப்பாக செயல்படுகிறது.
உகந்த 2335 தரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், பொதுவாக அதே சுடர் தடுப்பு நிலையை அடைய முடியும் (UL94 V-0 போன்றவை):
மேட்ரிக்ஸின் இயந்திர பண்புகள் மற்றும் செயலாக்க ஓட்டத்திறனை சிறப்பாகப் பராமரிக்க, முக்கிய சுடர் ரிடார்டன்ட்களின் (ATH போன்றவை) மொத்த அளவைக் குறைக்கவும்.
சி.டி.ஐ (கசிவு சுவடு குறியீட்டுடன் ஒப்பிடும்போது) குறிப்பிடத்தக்க வகையில் மேம்படுத்தவும், ஏனெனில் உருவாக்கப்பட்ட பீங்கான் காப்பு அடுக்கு கார்பைடு கடத்தும் பாதைகளின் தலைமுறையை திறம்பட அடக்குகிறது, இது மின்னணு மற்றும் மின் கூறுகளுக்கு முக்கியமானது.
· புகை உருவாக்கம் மற்றும் எரியும் நீர்த்துளிகளைக் குறைக்கவும்.
"2335" கிரேடு துத்தநாக போரேட்டின் (2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O) முக்கிய நன்மை அதன் துல்லியமான ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதத்தில் உள்ளது, இது வெப்ப நிலைத்தன்மை, வினைத்திறன் மற்றும் மல்டிஃபங்க்ஸ்னாலிட்டி ஆகியவற்றின் உகந்த சமநிலையை அடைகிறது.
இது உயர் நீரேற்றம் தரங்களாக "பொறுமையற்றதாக" இல்லை, அல்லது குறைந்த நீரேற்றம் தரங்களாக "மெதுவாக" இல்லை, ஆனால் செயலாக்கத்தில் இருந்து எரிப்பு வரை பாலிமர்களின் முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சியிலும் "துல்லியமான பதில் மற்றும் பல்துறை ஒருங்கிணைந்த கூட்டாளியாக" மாறியுள்ளது.
தேர்வு முடிவு பரிந்துரை:
1. பொது பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகள் (PA, PBT, PET) மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஆலசன் இல்லாத சூத்திரங்கள் (சினெர்ஜிஸ்டிக் ATH/MDH): மேற்பரப்பை மாற்றியமைத்து மைக்ரோனைஸ் செய்யப்பட்ட உயர் செயல்திறன் கொண்ட 2335 கிரேடுதான் விருப்பமான தேர்வாகும். இது அதன் செயல்திறனை அதிகரிக்கும் நிலை.
2. குறைந்த செயலாக்க வெப்பநிலை பொருட்களுக்கு (PVC, ரப்பர், EVA போன்றவை): ZB-237 அதன் குறைந்த வெப்பநிலை நீரிழப்பு பண்புகளைப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.
3. அதி-உயர் வெப்பநிலை பிளாஸ்டிக்குகள் (LCP, PPS, PEEK) அல்லது அதிக ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பத்தை எதிர்க்கும் பயன்பாடுகளுக்கு: குறைந்த நீரேற்றம்/நீரற்ற துத்தநாக போரேட் (ZB-112 போன்றவை) பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.
4. இறுதிச் செலவு-செயல்திறனைப் பின்தொடரும்போது மற்றும் நிதானமான செயல்திறன் தேவைகளைக் கொண்டிருக்கும்போது, சாதாரண துகள் அளவு அல்லது குறைந்த தர கிரேடுகளுடன் பொதுவான 2335 தயாரிப்பைக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.
எனவே, தொழில்துறை பொதுவாக "2335" ஐ பரிந்துரைக்கும் போது, அது அடிப்படையில் ஒரு துத்தநாக போரேட் பெஞ்ச்மார்க் மாதிரியை பரிந்துரைக்கிறது, இது பொறியியல் மூலம் சரிபார்க்கப்பட்டது மற்றும் செயல்திறன், உலகளாவிய தன்மை மற்றும் செலவு ஆகியவற்றுக்கு இடையே உகந்த தீர்வை அடைகிறது. அதைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது நம்பகமான, திறமையான மற்றும் குறைந்த ஆபத்துள்ள ஒருங்கிணைந்த தீர்வைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும்.
