हैलोजन-मुक्त ज्वाला मंदकों पर आधारित कुछ सिलिकॉन रबर संदर्भ सूत्र

यहां हैलोजन-मुक्त ज्वाला मंदकों पर आधारित सिलिकॉन रबर के पांच फॉर्मूलेशन डिजाइन दिए गए हैं, जिनमें ग्राहक द्वारा उपलब्ध कराए गए ज्वाला मंदक (एल्यूमीनियम हाइपोफॉस्फाइट, जिंक बोरेट, एमसीए, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और अमोनियम पॉलीफॉस्फेट) शामिल हैं। इन डिजाइनों का उद्देश्य ज्वाला मंदता सुनिश्चित करना है, साथ ही सिलिकॉन रबर के यांत्रिक गुणों पर प्रभाव को कम करने के लिए योजक पदार्थों की मात्रा को न्यूनतम करना है।

1. फॉस्फोरस-नाइट्रोजन सहक्रियात्मक ज्वाला मंदक प्रणाली (उच्च दक्षता चार-निर्माण प्रकार)

लक्ष्यUL94 V-0 प्रमाणित, कम धुआं, मध्यम से उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त

बेस रबर: मिथाइल विनाइल सिलिकॉन रबर (वीएमक्यू, 100 पीएचआर)

ज्वाला मंदक:

• एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी, फॉस्फोरस-आधारित): 15 वाक्यांश
• यह फास्फोरस का एक कुशल स्रोत प्रदान करता है, चारकोल के निर्माण को बढ़ावा देता है और गैस-चरण दहन को रोकता है।
• मेलामाइन सायन्यूरेट (एमसीए, नाइट्रोजन-आधारित): 10 शब्द
• यह फॉस्फोरस के साथ सहक्रिया करता है, अक्रिय गैसें छोड़ता है और ऑक्सीजन को पतला करता है।
• जिंक बोरेट (ZnB): 5 वाक्यांश
• यह चारकोल निर्माण को उत्प्रेरित करता है, धुएं को कम करता है और चारकोल परत की स्थिरता को बढ़ाता है।
• एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड (एटीएच, रासायनिक विधि, 1.6–2.3 μm): 20 शब्द
• ऊष्माशोषी अपघटन, सहायक ज्वाला मंदता और बेहतर फैलाव क्षमता।

additives:

• हाइड्रॉक्सिल सिलिकॉन तेल (2 पीएचआर, प्रक्रिया में सुगमता बढ़ाता है)
• फ्यूम्ड सिलिका (10 पीएचआर, सुदृढ़ीकरण)
• उपचार कारक (डाइपेरोक्साइड, 0.8 पीएचआर)

विशेषताएँ:

• कुल ज्वाला मंदक की मात्रा लगभग 50 पीएचआर है, जो ज्वाला मंदता और यांत्रिक गुणों के बीच संतुलन बनाए रखती है।
• फॉस्फोरस-नाइट्रोजन सहक्रिया (AHP + MCA) व्यक्तिगत ज्वाला मंदकों की आवश्यक मात्रा को कम करती है।

2. प्रस्फुटनशील ज्वाला मंदक प्रणाली (कम भार वाला प्रकार)

लक्ष्यUL94 V-1/V-0, पतले उत्पादों के लिए उपयुक्त

बेस रबर: वीएमक्यू (100 शब्दांश)

ज्वाला मंदक:

• अमोनियम पॉलीफॉस्फेट (एपीपी, फॉस्फोरस-नाइट्रोजन आधारित): 12 वाक्यांश
• इंट्यूमेसेंट चार के निर्माण का मूल तत्व, सिलिकॉन रबर के साथ अच्छी अनुकूलता के साथ।
• एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी): 8 वाक्यांश
• पूरक फॉस्फोरस स्रोत, एपीपी की जलशोषकता को कम करता है।
• जिंक बोरेट (ZnB): 5 वाक्यांश
• सहक्रियात्मक चार उत्प्रेरण और टपकन दमन।
• एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड (पिसा हुआ, 3–20 μm): 15 वाक्यांश
• कम लागत वाला सहायक अग्निरोधी पदार्थ, एपीपी की मात्रा को कम करता है।

additives:

• विनाइल सिलिकॉन तेल (3 पीएचआर, प्लास्टिकीकरण)
• अवक्षेपित सिलिका (15 पीएचआर, सुदृढ़ीकरण)
• प्लैटिनम उपचार प्रणाली (0.1% Pt)

विशेषताएँ:

• कुल ज्वाला मंदक की मात्रा लगभग 40 पीएचआर है, जो प्रस्फुटन तंत्र के कारण पतले उत्पादों के लिए प्रभावी है।
• एपीपी को माइग्रेशन को रोकने के लिए सतह उपचार (जैसे, सिलान कपलिंग एजेंट) की आवश्यकता होती है।

3. उच्च लोडिंग क्षमता वाला एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड अनुकूलित सिस्टम (किफायती प्रकार)

लक्ष्यUL94 V-0, मोटे उत्पादों या केबलों के लिए उपयुक्त

बेस रबर: वीएमक्यू (100 शब्दांश)

ज्वाला मंदक:

• एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड (एटीएच, रासायनिक विधि, 1.6–2.3 μm): 50 शब्द
• प्राथमिक ज्वाला मंदक, ऊष्माशोषी अपघटन, बेहतर फैलाव के लिए छोटे कण आकार।
• एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी): 5 वाक्यांश
• यह चारकोल निर्माण की दक्षता को बढ़ाता है और एटीएच लोडिंग को कम करता है।
• जिंक बोरेट (ZnB): 3 वाक्यांश
• धुआं कम करने और चमक रोधी प्रणाली।

additives:

• सिलान कपलिंग एजेंट (KH-550, 1 phr, ATH इंटरफ़ेस को बेहतर बनाता है)
• फ्यूम्ड सिलिका (8 पीएचआर, सुदृढ़ीकरण)
• पेरोक्साइड क्यूरिंग (डीसीपी, 1 पीएचआर)

विशेषताएँ:

• कुल ज्वाला मंदक की मात्रा लगभग 58 पीएचआर है, लेकिन लागत दक्षता के मामले में एटीएच (फ्लेम रिटार्डेंट) का उपयोग अधिक प्रभावी है।
• छोटे एटीएच कण आकार से तन्यता शक्ति में होने वाली हानि कम से कम होती है।

4. स्टैंडअलोन एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी) सिस्टम

आवेदन: UL94 V-1/V-2, या जहां नाइट्रोजन स्रोत अवांछनीय हों (उदाहरण के लिए, दिखावट को प्रभावित करने वाले MCA झाग से बचना)।

अनुशंसित सूत्र:

• बेस रबर: वीएमक्यू (100 शब्दांश)
• एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी): 20–30 शब्द
• उच्च फास्फोरस सामग्री (40%); 20 पीएचआर बुनियादी ज्वाला मंदता के लिए लगभग 8% फास्फोरस प्रदान करता है।
• UL94 V-0 के लिए, इसे बढ़ाकर 30 phr कर दें (इससे यांत्रिक गुणों पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है)।
• सुदृढ़ीकरण भराव: सिलिका (10-15 पीएचआर, मजबूती बनाए रखता है)
• additives: हाइड्रॉक्सिल सिलिकॉन तेल (2 पीएचआर, प्रक्रियायोग्यता) + उपचारक एजेंट (डाइपेरोक्साइड या प्लैटिनम प्रणाली)।

विशेषताएँ:

• यह संघनित-चरण ज्वाला मंदकता (चार गठन) पर निर्भर करता है, जिससे LOI में काफी सुधार होता है लेकिन धुएं को दबाने की क्षमता सीमित होती है।
• उच्च मात्रा में जिंक (25 पीएचआर) मिलाने से सामग्री सख्त हो सकती है; चारकोल की गुणवत्ता में सुधार के लिए 3-5 पीएचआर जिंक-बी मिलाने की सलाह दी जाती है।

5. एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी) + एमसीए मिश्रण

आवेदन: UL94 V-0, गैस-चरण ज्वाला मंदक सहक्रिया के साथ कम लोडिंग।

अनुशंसित सूत्र:

• बेस रबर: वीएमक्यू (100 शब्दांश)
• एल्युमिनियम हाइपोफॉस्फाइट (एएचपी): 12–15 वाक्यांश
• चारकोल निर्माण के लिए फास्फोरस का स्रोत।
• एमसीए: 8–10 शब्द
• पीएन सिनर्जी के लिए नाइट्रोजन स्रोत, लौ के प्रसार को दबाने के लिए अक्रिय गैसें (जैसे, NH₃) छोड़ता है।
• सुदृढ़ीकरण भराव: सिलिका (10 पीएचआर)
• additives: सिलान कपलिंग एजेंट (1 पीएचआर, फैलाव सहायक) + क्यूरिंग एजेंट।

विशेषताएँ:

• कुल ज्वाला मंदक की मात्रा लगभग 20-25 पीएचआर है, जो अकेले एएचपी की तुलना में काफी कम है।
• एमसीए एएचपी की आवश्यकता को कम करता है लेकिन पारदर्शिता को थोड़ा प्रभावित कर सकता है (स्पष्टता की आवश्यकता होने पर नैनो-एमसीए का उपयोग करें)।

ज्वाला मंदक फॉर्मूलेशन का सारांश

प्रायोगिक अनुशंसाएँ

1. प्राथमिकता परीक्षण: एएचपी + एमसीए (15+10 घंटे)। यदि वी-0 प्राप्त हो जाता है, तो धीरे-धीरे एएचपी को कम करें (जैसे, 12+10 घंटे)।
2. स्टैंडअलोन एएचपी परीक्षण: 20 पीएचआर से शुरू करें, एलओआई और यूएल94 का मूल्यांकन करने के लिए 5 पीएचआर की वृद्धि करें, यांत्रिक गुणों की निगरानी करें।
3. धुआँ दमनकिसी भी फॉर्मूलेशन में ज्वाला मंदता को प्रभावित किए बिना 3-5 पीएचआर ZnB मिलाएं।
4. लागत अनुकूलन: लागत कम करने के लिए 10-15 phr ATH को शामिल करें, हालांकि इससे कुल फिलर लोडिंग बढ़ जाती है।

अनुशंसित मिश्रण प्रक्रिया

(दो-घटक योग-उपचार सिलिकॉन रबर के लिए)

1. बेस रबर पूर्व-उपचार:

• सिलिकॉन रबर (जैसे, 107 गम, विनाइल सिलिकॉन ऑयल) को एक प्लेनेटरी मिक्सर में डालें, यदि आवश्यक हो तो वैक्यूम के तहत डीगैस करें।

1. ज्वाला मंदक का मिश्रण:

• पाउडरयुक्त अग्निरोधी पदार्थ (जैसे, एटीएच, एमएच):
• थोड़ी-थोड़ी मात्रा में डालें, गुच्छे बनने से बचने के लिए बेस रबर के साथ पहले से मिला लें (कम गति पर 10-15 मिनट तक मिलाएं)।
• यदि नमी सोखने वाला हो तो 80-120 डिग्री सेल्सियस पर सुखाएं।
• तरल ज्वाला मंदक (जैसे, फॉस्फेट):
• सिलिकॉन तेल, क्रॉसलिंकर आदि के साथ सीधे उच्च अपरूपण (20-30 मिनट) के तहत मिश्रण करें।

1. अन्य योजक:

• क्रमानुसार फिलर्स (जैसे, सिलिका), क्रॉसलिंकर (हाइड्रोसिलैन), उत्प्रेरक (प्लैटिनम) और अवरोधक मिलाएं।

1. एकरूपता:

• तीन-रोल मिल या उच्च-शियर इमल्सीफायर का उपयोग करके फैलाव को और परिष्कृत करें (जो सीएनटी जैसे नैनो-एडिटिव्स के लिए महत्वपूर्ण है)।

1. गैस निष्कासन और निस्पंदन:

• उच्च शुद्धता की आवश्यकताओं के लिए वैक्यूम डीगैसिंग (-0.095 एमपीए, 30 मिनट) और फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होती है।

मुख्य विचारणीय बातें

• ज्वाला मंदक का चयन:
• हैलोजन-मुक्त मंदक (जैसे, एटीएच) के लिए महीन कण आकार (1-5 μm) की आवश्यकता होती है; अत्यधिक मात्रा में उपयोग करने से यांत्रिक गुणों को नुकसान पहुंचता है।
• सिलिकॉन-आधारित मंदक (जैसे, फिनाइल सिलिकॉन रेजिन) बेहतर अनुकूलता प्रदान करते हैं, लेकिन इनकी लागत अधिक होती है।
• प्रक्रिया नियंत्रण:
• तापमान ≤ 60°C (प्लैटिनम उत्प्रेरक की विषाक्तता या समय से पहले उपचार को रोकता है)।
• आर्द्रता ≤ 50% सापेक्ष आर्द्रता (हाइड्रॉक्सिल सिलिकॉन तेल और अग्निरोधी पदार्थों के बीच प्रतिक्रियाओं से बचाव करता है)।

निष्कर्ष

• बड़े पैमाने पर उत्पादन: दक्षता बढ़ाने के लिए बेस रबर के साथ प्री-मिक्स फ्लेम रिटार्डेंट्स का उपयोग करें।
• उच्च-स्थिरता आवश्यकताएँभंडारण संबंधी जोखिमों को कम करने के लिए मिश्रण तैयार करते समय इसे अच्छी तरह मिला लें।
• नैनो-ज्वाला मंदक प्रणालियाँसमूह बनने से रोकने के लिए अनिवार्य उच्च-अपरूपण फैलाव।

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