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पीबीटी हैलोजन-मुक्त ज्वाला मंदक सूत्रीकरण

पीबीटी के लिए हैलोजन-मुक्त ज्वाला मंदक (एफआर) प्रणाली विकसित करने के लिए, ज्वाला मंदक दक्षता, तापीय स्थिरता, प्रसंस्करण तापमान अनुकूलता और यांत्रिक गुणों को संतुलित करना आवश्यक है।

I. कोर ज्वाला मंदक संयोजन

1. एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट + एमसीए (मेलामाइन साइनायुरेट) + जिंक बोरेट

तंत्र:

एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (तापीय स्थिरता > 300°C): संघनित चरण में चारकोल निर्माण को बढ़ावा देता है और दहन श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को बाधित करने के लिए गैस चरण में PO· रेडिकल्स को मुक्त करता है।
एमसीए (अपघटन तापमान ~300°C): ऊष्माशोषी अपघटन से निष्क्रिय गैसें (NH₃, H₂O) निकलती हैं, ज्वलनशील गैसें तनु हो जाती हैं और पिघले हुए पदार्थ का टपकना बंद हो जाता है।
जिंक बोरेट (अपघटन तापमान > 300°C): कांच जैसे चारकोल निर्माण को बढ़ाता है, धुएं और पश्च-आभा को कम करता है।

अनुशंसित अनुपात:
एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (10-15%) + एमसीए (5-8%) + जिंक बोरेट (3-5%)।

2. सतह-संशोधित मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड + एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट + कार्बनिक फॉस्फेट (जैसे, एडीपी)

तंत्र:

संशोधित मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड (अपघटन तापमान ~ 300°C): सतह उपचार (सिलेन/टाइटेनेट) पदार्थ के तापमान को कम करने के लिए ऊष्मा को अवशोषित करते हुए फैलाव और तापीय स्थिरता में सुधार करता है।
कार्बनिक फॉस्फेट (जैसे, एडीपी, तापीय स्थिरता > 300°C): अत्यधिक प्रभावी गैस-चरण ज्वाला मंदक, फॉस्फोरस-नाइट्रोजन प्रणालियों के साथ तालमेल बिठाता है।

अनुशंसित अनुपात:
मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड (15-20%) + एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (8-12%) + एडीपी (5-8%)।

II. वैकल्पिक सिनर्जिस्ट

नैनो क्ले/टैल्क (2-3%): एफआर खुराक को कम करते हुए चार गुणवत्ता और यांत्रिक गुणों में सुधार करता है।
पीटीएफई (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन, 0.2-0.5%): जलती हुई बूंदों को रोकने के लिए एंटी-ड्रिपिंग एजेंट।
सिलिकॉन पाउडर (2-4%): घने चारकोल निर्माण को बढ़ावा देता है, ज्वाला मंदता और सतह चमक को बढ़ाता है।

III. बचने योग्य संयोजन

एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड: 180-200°C (PBT प्रसंस्करण तापमान 220-250°C से नीचे) पर विघटित हो जाता है, जिससे समय से पहले ही विघटन हो जाता है।
असंशोधित मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड: प्रसंस्करण के दौरान समूहन और तापीय अपघटन को रोकने के लिए सतह उपचार की आवश्यकता होती है।

IV. प्रदर्शन अनुकूलन अनुशंसाएँ

सतह उपचार: फैलाव और अंतरापृष्ठीय बंधन को बढ़ाने के लिए मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड और जिंक बोरेट पर सिलेन युग्मन एजेंटों का उपयोग करें।
प्रसंस्करण तापमान नियंत्रण: प्रसंस्करण के दौरान गिरावट से बचने के लिए FR अपघटन तापमान > 250°C सुनिश्चित करें।
यांत्रिक गुण संतुलन: शक्ति हानि की भरपाई के लिए नैनो-फिलर्स (जैसे, SiO₂) या टफनर्स (जैसे, POE-g-MAH) को शामिल करें।

V. विशिष्ट सूत्रीकरण उदाहरण

ज्वाला मंदक	लोडिंग (भार%)	समारोह
एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट	12%	प्राथमिक FR (संघनित + गैस चरण)
एमसीए	6%	गैस-चरण FR, धुआं दमन
जिंक बोरेट	4%	सहक्रियात्मक चारकोल निर्माण, धुआँ दमन
नैनो टैल्क	3%	चार सुदृढीकरण, यांत्रिक संवर्द्धन
पीटीएफई	0.3%	विरोधी टपकता