انجینئرنگ پلاسٹک کے لئے ہالوجن فری شعلہ ریٹارڈنٹ فارمولہ کے ڈیزائن میں ، "کیا مقدار ہے؟ایلومینیم ہائپو فاسفائٹمزید کہا؟ "بنیادی سوال کا جواب دینا ایک بظاہر براہ راست لیکن مشکل ہے۔ بظاہر چھوٹی فیصد تعداد کے پیچھے دہن تھرموڈینامکس ، پولیمر کیمسٹری ، انٹرفیس فزکس ، اور لاگت انجینئرنگ کا ایک پیچیدہ توازن موجود ہے۔ یہ مضمون عام" فارمولا "فراہم کرنے کے سطحی نقطہ نظر کو ترک کردے گا اور اس کے بجائے سائنسی طول و عرض اور ڈیزائن کی منطق کا تعین کرے گا۔
ایلومینیم ہائپو فاسفائٹ (اے ایچ پی)غیر فعال کمزوری یا سادہ ڈھانپنے کے ذریعہ شعلہ ریٹارڈینٹ نہیں ہے ، اس کا بنیادی دہن کے دوران پولیمر میٹرکس کے ساتھ فعال کیمیائی تعامل میں ہے۔ لہذا ، اس کی موثر اضافی رقم ایک مقررہ قیمت نہیں ہے ، بلکہ درج ذیل متغیرات کا ایک متحرک کام ہے:
· ہدف شعلہ ریٹارڈنٹ درجہ بندی: UL94 V-2 ، V-0 ، 5VA یا مخصوص آکسیجن انڈیکس (LOI) کی ضروریات۔
poly پولیمر کی اندرونی خصوصیات: کیمیائی ڈھانچہ (جیسے PA6 بمقابلہ PBT) ، موروثی کاربونائزیشن کی قابلیت ، اور تھرمل سڑن کا راستہ۔
material مواد کا مجموعی فارمولا: چاہے وہاں ہم آہنگی کے ایجنٹ (جیسے نائٹروجن پر مبنی ، دھاتی آکسائڈز) ، ریشوں کو تقویت بخش (گلاس فائبر/کاربن فائبر) ، اور مجموعی فارمولے کو متاثر کرنے والے دیگر اضافی افراد موجود ہیں۔
al ایلومینیم ہائپو فاسفائٹ کی خصوصیات: فاسفورس مواد ، ذرہ سائز کی تقسیم ، اور سطح میں ترمیم کی حالت۔
شعلہ retardant بنیادی طور پر "دہن مثلث" (حرارت ، دہلیز ، آکسیجن) کے توازن کو متاثر کرتا ہے۔ اس کے اضافے کی مطلوبہ مقدار کو لازمی طور پر گرمی کی رہائی کی شرح (پی ایچ آر آر) کو کم کرنے کی ضرورت کو پورا کرنا ہوگا اور دہن کے دوران مواد کی گرمی کی رہائی کی کل شرح (ٹی ایچ آر) کو اہم قیمت سے کم تک پورا کرنا چاہئے۔
· حساب کتاب کی بنیاد: نظریہ میں ، فاسفورس عنصر کی مطلوبہ مقدار کا تخمینہ پولیمر کی دہن گرمی اور اے ایچ پی کے فاسفورس مواد سے لگایا جاسکتا ہے۔ تاہم ، عملی طور پر ، ہم آہنگی اور انٹرفیس کے اثرات کی وجہ سے ، تجرباتی فارمولے زیادہ عملی ہیں: ایک مخصوص رال کے لئے ، UL94 V-0 کو حاصل کرنے میں شامل اے ایچ پی کی مقدار کے لئے ایک اہم حراستی دہلیز ہے۔ اس دہلیز کے نیچے ، شعلہ ریٹارڈنٹ نیٹ ورک مکمل طور پر تعمیر نہیں کیا جاسکتا۔ پہنچنے کے بعد ، کارکردگی چھلانگ لگاتی ہے۔ حد سے تجاوز کرنے کے بعد ، واپسی میں کمی واقع ہوتی ہے۔
پولیمر خود شعلہ retardant رد عمل میں "شرکاء" ہیں ، اور ان کا کیمیائی ڈھانچہ اے ایچ پی کی کارکردگی کے لئے "اسٹیج" کا تعین کرتا ہے۔
1. اعلی ردعمل پولیمر (جیسے پولیمائڈ پی اے ، پالئیےسٹر پی بی ٹی/پی ای ٹی):
· میکانزم: اس کی مرکزی زنجیر پر امائڈ یا ایسٹر بانڈز آسانی سے پانی کی کمی ، کراس سے منسلک اور خوشبو دار ہیں جو اے ایچ پی سڑن کے ذریعہ تیار کردہ فاسفورک ایسڈ/میٹفورک ایسڈ کے کاتالیسس کے تحت ہیں ، جس میں تیزی سے توسیع شدہ اور گھنے کاربن پرت تشکیل دی جاتی ہے۔
· نتیجہ: اضافی مقدار کی طلب نسبتا low کم ہے۔ عام حد: UL94 V -0 15 ٪ -25 ٪ کے اندر حاصل کیا جاسکتا ہے۔ PA6 کو عام طور پر آسانی سے کاربنائزیشن کی وجہ سے پی بی ٹی سے قدرے کم مقدار کی ضرورت ہوتی ہے۔
2. کم ردعمل پولیمر (جیسے پولیولین پی پی/پیئ):
· میکانزم: خالص کاربن ہائیڈروجن مین چین میں فعال رد عمل کی جگہوں کا فقدان ہے ، جس کی وجہ سے اے ایچ پی کے لئے کاربن کی ایک موثر پرت کی تشکیل کو اتپریرک کرنا مشکل ہوجاتا ہے۔ اگرچہ اے ایچ پی کے گیس فیز فری ریڈیکل گرفتاری کا طریقہ کار کام کرتا ہے ، لیکن اس میں گاڑھا ہوا مرحلے کی رکاوٹوں کی ہم آہنگی کا فقدان ہے ، جس کے نتیجے میں کارکردگی میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے۔
· نتیجہ: صرف اے ایچ پی کا استعمال کرنا شعلہ بنانا انتہائی مشکل ہے ، اور اسے کاربونائزیشن ایجنٹوں کے ساتھ جوڑا جانا چاہئے (جیسے جیسےمیلامین سائوریٹ ایم سی اے، پینٹایریتھریٹول فی) اور فومنگ ایجنٹوں (میلمائن میل) کو پھیلانے والے شعلہ retardant سسٹم (IFR) کی تشکیل کے ل .۔ اس مقام پر ، اے ایچ پی ، تیزاب کے ذریعہ کی حیثیت سے ، پورے IFR سسٹم میں کل شعلہ ریٹارڈنٹ اضافے کا 20 ٪ -35 ٪ بن سکتا ہے ، لیکن کل شعلہ ریٹارڈنٹ اضافی رقم 25 ٪ -30 ٪ تک زیادہ ہوسکتی ہے۔
اکیلے اے ایچ پی کا استعمال اکثر زیادہ سے زیادہ حل نہیں ہوتا ہے۔ سائنسی کمپاؤنڈنگ کل اضافی رقم کو نمایاں طور پر کم کرسکتی ہے اور مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنا سکتی ہے۔
nit نائٹروجن پر مبنی ہم آہنگی (جیسے میلمائن سائینوریٹ ایم سی اے) کے ساتھ مرکب: PA میں ، N-P Synergism ایک ڈینسر کاربن پرت کی تشکیل کو فروغ دے سکتا ہے ، جس سے AHP کی مقدار کو اسی شعلہ retardant سطح پر 2-5 ٪ تک کم کیا جاسکتا ہے۔
metal دھات کے آکسائڈز/بوریٹس کے ساتھ مل کر: کاربن پرت کے معیار اور دھواں کے دباؤ کو بہتر بنا سکتا ہے ، اور مجموعی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔
ization اصلاح کی منطق: اضافی رقم کا عزم ایک تکراری عمل ہے ، جس کا مقصد زیادہ سے زیادہ حل تلاش کرنے کا مقصد ہے جو ٹینسائل/اثر کی طاقت ، بہاؤ ، بجلی کی خصوصیات اور خام مال کے اخراجات پر مجموعی اثر کو کم کرتا ہے جبکہ شعلہ ریٹارڈینٹ معیارات کو پورا کرتا ہے۔
مندرجہ ذیل اعداد و شمار عام وضاحتوں (فاسفورس مواد> 30 ٪ ، D50 کے بارے میں 5-10 μ میٹر) پر مبنی ایک عام تجرباتی حد ہے جس کی سطح میں ترمیم شدہ اے ایچ پی کے لئے ، جس کی تصدیق کو منظم تجربات سے کرنا ضروری ہے۔
| پولیمر میٹرکس | ٹارگٹ شعلہ ریٹارڈنٹ ریٹنگ (UL94) | صرف اے ایچ پی کے لئے اضافی مقدار کی مخصوص حد | کلیدی اثر و رسوخ عوامل اور نوٹ |
| پولیمائڈ 6 (PA6) | V-0 (0.8 ملی میٹر) | 18 ٪ - 22 ٪ | میٹرکس کی واسکاسیٹی ، نمی کا مواد ، اور کرسٹاللٹی بازی اور کارکردگی کو متاثر کرتی ہے۔ باقاعدگی سے تھوڑی مقدار میں ہم آہنگی کو ملا دیں۔ |
| پولیمائڈ 66 (PA66) | V-0 (0.8 ملی میٹر) | 20 ٪ - 25 ٪ | پروسیسنگ کا درجہ حرارت زیادہ ہے ، اور اعلی تھرمل استحکام کے ساتھ اے ایچ پی کو منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔ |
| Polybutylene terephthalate (PBT) | V-0 (0.8 ملی میٹر) | 20 ٪ - 28 ٪ | ہائیڈرولیسس کے لئے حساس ، اسے اچھی طرح سے خشک کرنے کی ضرورت ہے۔ کاربونائزیشن پراپرٹی PA سے قدرے کمتر ہے ، اور خوراک عام طور پر قدرے زیادہ ہوتی ہے۔ |
| پولیٹیلین ٹیرفتھلیٹ (پی ای ٹی) | V-0 | 22 ٪ - 30 ٪ | چیلنج اہم ہے اور اس کے لئے کرسٹاللائزیشن ایکسلریٹرز اور دیگر ایجنٹوں کے ساتھ فارمولوں کے باہمی تعاون کے ڈیزائن کی ضرورت ہے۔ |
| پولی پروپلین (پی پی) | V-0 | قابل اطلاق نہیں (IFR سسٹم کی ضرورت ہے) | آئی ایف آر ایسڈ کے ذریعہ کے طور پر ، اس میں کل شعلہ ریٹارڈنٹ (اے ایچ پی+کاربونائزیشن ایجنٹ+فومنگ ایجنٹ) کا تقریبا 20 20-35 ٪ حصہ ہے ، جس میں کل اضافی رقم 25-30 ٪ ہے۔ |
1. ابتدائی نقطہ تجزیہ: پولیمر کی قسم ، ٹارگٹ شعلہ ریٹارڈینٹ معیارات ، اور کارکردگی کی دیگر ضروریات (جیسے سی ٹی آئی ، چمکنے) کو واضح کریں۔
2. ابتدائی تخمینہ: مذکورہ جدول میں موجود رینج کا حوالہ دیں اور اس پر غور کریں کہ آیا شیشے کے فائبر کمک (جو عام طور پر شعلہ کی تعی .ن کو بہتر بناتے ہیں اور اے ایچ پی کی ضروریات کو قدرے کم کرسکتے ہیں)۔
3. تجرباتی ڈیزائن (DOE): ایک تجرباتی میٹرکس ڈیزائن کریں جس میں تخمینہ شدہ اضافی رقم مڈ پوائنٹ کے طور پر ہے ، جس میں 3-5 فیصد پوائنٹس کا اتار چڑھاؤ شامل ہے۔ بیک وقت شعلہ ریٹارڈنسی ، مکینیکل خصوصیات اور بہاؤ کی جانچ کریں۔
4. مائکروسکوپک خصوصیات: کاربن پرت کی ساخت الیکٹران مائکروسکوپی (SEM) کو اسکین کرنے کے ذریعہ دیکھی گئی ، اور تھرمل سڑن کے ہم آہنگی اثر کا تجزیہ تھرموگراومیٹرک تجزیہ (ٹی جی اے) اور مائکرو تجارتی تھرموگراویمیٹرک تجزیہ (ڈی ٹی جی) نے کیا تھا تاکہ کارکردگی انفلیکشن پوائنٹ کی نشاندہی کی جاسکے۔
5. تکراری اصلاح: نتائج کی بنیاد پر اضافی رقم کو ایڈجسٹ کریں ، یا اصلاح کے ل sy ہم آہنگی کو متعارف کروائیں۔
کی زیادہ سے زیادہ رقمایلومینیم ہائپو فاسفائٹشامل کیا گیا ہے بنیادی طور پر ایک مخصوص پولیمر سسٹم میں مستقل ، مستحکم اور موثر شعلہ ریٹارڈنٹ نیٹ ورک کی تعمیر کے لئے کم سے کم اہم حراستی کی ضرورت ہے۔ یہ ایک مستحکم نمبر نہیں ہے ، بلکہ ایک متحرک نظام توازن نقطہ ہے۔
مادی انجینئروں کے لئے ، حقیقی پیشہ ورانہ قابلیت کچھ فیصد کو یاد رکھنے میں نہیں ہے ، بلکہ میٹرکس کی خصوصیات کا تجزیہ کرنے ، باہمی تعاون کے نظام کو ڈیزائن کرنے ، اور سخت تجربات کے ذریعہ اس توازن نقطہ کو درست طریقے سے پوزیشن میں رکھنے کے منظم طریقہ کار میں مہارت حاصل کرنے میں ہے۔ اس سے "آزمائشی اور غلطی" سے "سائنسی ماڈلنگ" میں شعلہ ریٹارڈنٹ فارمولا ڈیزائن کی منتقلی کا ایک اہم قدم ہے۔
آپ کے مخصوص پولیمر سسٹم (بیس میٹریل گریڈ ، کمک اسٹیٹ ، ٹارگٹ سرٹیفیکیشن) کے لئے شامل ایلومینیم ہائپو فاسفائٹ کی عین اور موثر مقدار کا تعین کرنا ایک پیشہ ور سسٹم انجینئرنگ ہے۔ ہم آپ کو زیادہ سے زیادہ قیمت پر کارکردگی کے اہداف کے حصول میں مدد کے لئے مکمل تجرباتی ڈیزائنوں پر مبنی فارمولا ڈویلپمنٹ سپورٹ اور آپٹیمائزیشن خدمات فراہم کرسکتے ہیں۔
