Solusi Sistematis untuk Mengurangi Kepadatan Asap Film TPU

Solusi Sistematis untuk Mengurangi Kepadatan Asap Film TPU (Arus: 280; Target: <200)
(Formulasi saat ini: Aluminium hipofosfit 15 phr, MCA 5 phr, Seng borat 2 phr)

I. Analisis Masalah Inti

1. Keterbatasan Formulasi Saat Ini:

• Aluminium hipofosfit:Utamanya menekan penyebaran api tetapi memiliki penekanan asap yang terbatas.
• MCA:Penghambat api fase gas yang efektif untuk cahaya sisa (sudah memenuhi target) tetapi tidak cukup untuk mengurangi asap pembakaran.
• Seng borat: Mendorong pembentukan arang tetapi dosisnya kurang (hanya 2 phr), gagal membentuk lapisan arang yang cukup padat untuk menekan asap.

1. Persyaratan Utama:

• Mengurangi kepadatan asap pembakaran melaluipenekanan asap yang ditingkatkan dengan arangataumekanisme pengenceran fase gas.

II. Strategi Optimasi

1. Sesuaikan Rasio Formulasi yang Ada

• Aluminium hipofosfit: Meningkat menjadi18–20 jam(meningkatkan penghambatan nyala fase terkondensasi; memantau fleksibilitas).
• MCA: Meningkat menjadi6–8 jam(meningkatkan aksi fase gas; jumlah yang berlebihan dapat menurunkan pemrosesan).
• Seng borat: Meningkat menjadi3–4 kata(memperkuat pembentukan arang).

Contoh Formulasi yang Disesuaikan:

• Aluminium hipofosfit: 18 phr
• MCA: 7 jam
• Seng borat: 4 phr

2. Perkenalkan Peredam Asap Efisiensi Tinggi

• Senyawa molibdenum(misalnya seng molibdat atau amonium molibdat):
• Peran:Mengkatalisis pembentukan arang, menciptakan penghalang padat untuk menghalangi asap.
• Dosis: 2–3 phr (bersinergi dengan seng borat).
• Nanoclay (montmorillonite):
• Peran: Penghalang fisik untuk mengurangi pelepasan gas yang mudah terbakar.
• Dosis: 3–5 phr (dimodifikasi permukaannya untuk dispersi).
• Penghambat api berbahan dasar silikon:
• Peran: Meningkatkan kualitas arang dan penekanan asap.
• Dosis: 1–2 phr (menghindari hilangnya transparansi).

3. Optimasi Sistem Sinergis

• Seng borat: Tambahkan 1–2 phr untuk bersinergi dengan aluminium hipofosfit dan seng borat.
• Amonium polifosfat (APP): Tambahkan 1–2 phr untuk meningkatkan aksi fase gas dengan MCA.

III. Formulasi Komprehensif yang Direkomendasikan

Hasil yang diharapkan:

• Kepadatan asap pembakaran: ≤200 (melalui sinergi fase char + gas).
• Kepadatan asap sisa cahaya: Pertahankan ≤200 (MCA + seng borat).

IV. Catatan Optimasi Proses Utama

1. Suhu Pemrosesan: Pertahankan suhu 180–200°C untuk mencegah dekomposisi penghambat api sebelum waktunya.
2. Penyebaran:

• Gunakan pencampuran berkecepatan tinggi (≥2000 rpm) untuk distribusi nanotanah liat/molibdat yang seragam.
• Tambahkan 0,5–1 phr agen penggandeng silana (misalnya, KH550) untuk meningkatkan kompatibilitas pengisi.

1. Pembentukan Film:Untuk pengecoran, kurangi laju pendinginan untuk memfasilitasi pembentukan lapisan arang.

V. Langkah Validasi

1. Pengujian Laboratorium: Siapkan sampel sesuai formulasi yang direkomendasikan; lakukan uji pembakaran vertikal dan kepadatan asap UL94 (ASTM E662).
2. Keseimbangan Kinerja: Uji kekuatan tarik, perpanjangan, dan transparansi.
3. Optimasi Iteratif: Jika kepadatan asap tetap tinggi, sesuaikan molibdat atau nanotanah liat secara bertahap (±1 phr).

VI. Biaya & Kelayakan

• Dampak Biaya: Zinc molibdat (~¥50/kg) + nanotanah liat (~¥30/kg) meningkatkan total biaya hingga <15% pada pemuatan ≤10%.
• Skalabilitas Industri: Kompatibel dengan pemrosesan TPU standar; tidak memerlukan peralatan khusus.

VII. Kesimpulan

Olehmeningkatkan seng borat + menambahkan molibdat + nanotanah liat, sistem aksi tiga (pembentukan arang + pengenceran gas + penghalang fisik) dapat mencapai target kepadatan asap pembakaran (≤200). Prioritaskan pengujianmolibdat + nanotanah liatkombinasi, lalu menyempurnakan rasio untuk keseimbangan biaya-kinerja.