Səthində ağ toz, yağlı maddə və ya kristal dənənin "çöküntüsü" fenomenialov gecikdirən polipropilen (PP)saxlama və ya istifadə zamanı məhsullar sənayeni uzun müddət narahat edən ümumi bir problemdir. Yağış nəinki məhsulun görünüşünü və toxunuşunu ciddi şəkildə zədələyir, həm də alov gecikdirici performansın azalmasına, elektrik göstəricilərinin pisləşməsinə və son müştərilərin şikayətlərinə səbəb ola bilər. Bu problemin mahiyyəti kiçik molekullu əlavələrin və ya düsturdakı modifikatorların termodinamik sürmə altında səthə köçməsi və yığılması prosesidir. Bu məqalə transfer termodinamikasının və kinetikasının köklərindən başlayacaq, yağıntı problemlərini aradan qaldırmaq üçün beş əsas metodu sistematik şəkildə izah edəcək və mümkün texniki yol xəritəsini təqdim edəcəkdir.
Yağıntıları başa düşmək onun həllində ilk addımdır. Yağıntılar əsasən sistemdəki müxtəlif komponentlərin uyğunsuzluğu və molekulyar hərəkətin qaçılmaz olması ilə əlaqədardır.
·Alov gecikdirici PP PP matrisini, alov gecikdiricilərini (məsələn, maqnezium hidroksid/MDH, genişləndirici alov gecikdiriciləri/IFRs), səthi təmizləmə agentləri, uyğunlaşdırıcılar, sürtkü yağları, stabilizatorlar və s. daxil edən mürəkkəb çoxfazalı sistemdir.
·Termodinamikanın ikinci qanununa görə, bu əlavələr bütün sistemin Gibbs sərbəst enerjisini azaltmaq üçün sistemin daxili hissəsindən səthə (hava interfeysi) kortəbii miqrasiyaya meyllidirlər. İçəridən səthə doğru olan bu kimyəvi potensial qradiyenti yağışın əsas hərəkətverici qüvvəsidir.
·Miqrasiya əsasən amorf bölgəsi vasitəsilə baş verirPP. Temperaturun təsiri altında (emal temperaturu, istifadə mühitinin temperaturu) kiçik molekullar üçün diffuziya kanallarını təmin edən PP zəncirinin seqmentlərinin hərəkətliliyi artır.
·Alov gecikdirici və matris arasındakı interfeys zəif əlaqədir. İnterfeys birləşməsi zəif olarsa, mikro qüsurlar və kanallar əmələ gələcək, aşqarların interfeys boyunca "sürətli kanal" miqrasiyasını sürətləndirəcəkdir.
·Kristallıq və morfologiya: PP-nin kristal bölgəsi maneə rolunu oynayır, ona görə də aşağı kristallıq və natamam kristallaşmaya malik materiallar daha yüksək yağıntı riskinə malikdir.
Yağış problemini həll etmək üçün sistematik olaraq iki ölçüdən siyasət həyata keçirmək lazımdır: “hərəkətverici qüvvələrin qarşısının alınması” və “miqrasiya yollarının bağlanması”. Aşağıdakılar beş əsas üsuldur:
Məqsəd: Asanlıqla miqrasiya edən interfeys dəyişdiricilərini və digər komponentləri funksional yerlərində möhkəm şəkildə düzəltmək.
·Reaktiv uyğunlaşdırıcıların tətbiqi:
· Ənənəvi tək oral birləşdirici maddələrdən (məsələn, adi silan) imtina edin və əvəzinə reaktiv bifunksional birləşmələrdən istifadə edin. Məsələn, doymamış ikiqat bağlar (məsələn, viniltrietoksisilan) olan silan birləşdirici maddələrdən istifadə edərək, peroksidlərin iştirakı ilə onların ikiqat bağları PP matrisi ilə peyvənd reaksiyalarına məruz qala bilər.
·Yüksək peyvənd sürəti və yüksək molekulyar ağırlıqlı maleik anhidridlə aşılanmış PP (PP-g-MAH) kimi makromolekulyar interfeys agentlərini tətbiq edin. Onun PP uzun zənciri matrislə çox uyğun gəlir və co kristallaşır. Anhidrid qrupu kiçik molekulların hərəkətini xeyli məhdudlaşdıran güclü fiziki-kimyəvi anker şəbəkəsi yaratmaq üçün alov gecikdirici səthlə reaksiya verir.
· In situ polimerləşmə kapsullaşdırma texnologiyası:
·Alov gecikdiricilərin (MDH kimi) səthində PP uyğun polimer təbəqəsi (poliakrilat kimi) kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə yerində polimerləşir. Bu "polimer qabığı" təbəqəsi doldurucuya kovalent şəkildə bağlanır və onun seqmentləri matrislə dərindən dolaşır, kiçik molekulların emal agentinin miqrasiya ehtimalını tamamilə aradan qaldırır.
Məqsəd: Potensial çökdürülmüş kiçik molekulyar komponentləri kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə böyük molekulyar şəbəkənin bir hissəsinə çevirmək.
·Çox funksiyalı reaktiv aşqar sistemi:
·Molekulyar zəncirdə çoxlu reaktiv qruplara (məsələn, epoksi və izosiyanat qrupları) malik polimer əlavələri hazırlayın və istifadə edin. Emal zamanı bu funksional qruplar həm alov gecikdiricinin səthindəki hidroksil qrupları, həm də PP matrisində iz funksional qrupları (və ya təşəbbüskarların təsiri altında yaranan sərbəst radikallar) ilə reaksiya verə bilər və bununla da doldurucu ilə matris arasında, hətta bütün matris boyunca seyrək kovalent çarpaz əlaqə şəbəkəsi əmələ gətirir. Bu şəbəkə reaksiyada iştirak edən bütün komponentləri effektiv şəkildə “kilidləyə” bilər.
·Dinamik kovalent bağların tətbiqi (son texnologiya):
· Diels Alder reaksiyası, disulfid bağı mübadiləsi və efir mübadiləsi reaksiyası kimi prinsiplərə əsaslanan dinamik kovalent bağları təqdim edin. Bu növ bağlar axıcılığı təmin etmək üçün emal temperaturunda geri dönə bilər; Məhsulun işləmə temperaturunda sabit mövcudluğu, ankraj effektini təmin edir. Kiçik zədələnmə halında belə, o, özünü təmir edə və uzunmüddətli yağışdan qoruya bilər.
Məqsəd: Emal parametrlərinə dəqiq nəzarət etməklə ən sabit mikrostruktur yaratmaq və daxili qüsurları və gərginliyi azaltmaq.
· Aşağı temperatur yüksək kəsmə dispersiyası və kifayət qədər egzoz:
·Dispersiyanı təmin etmək üçün, istilik deqradasiyası nəticəsində yaranan kiçik molekulları azaltmaq və bütün komponentlərin miqrasiya aktivliyini azaltmaq üçün emal temperaturu mümkün qədər aşağı salınmalıdır.
·Vida dizaynını optimallaşdırın, vakuum buraxma qabiliyyətini artırın və emal zamanı qalıq monomerlərin, həlledicilərin, oliqomerlərin və nəmin hərtərəfli çıxarılmasını təmin edin. Bu maddələr sonrakı yağıntıların əsas mənbələri və daxili gərginliyin təşəbbüskarlarıdır.
· Ərintilərin homogenləşməsinin gücləndirilməsi və yavaş soyutma formalaşdırılması:
· Statik qarışdırıcıdan istifadə etməklə və ya vida qarışdırma hissəsini optimallaşdırmaqla yerli zənginləşdirmənin miqrasiya mənbəyinə çevrilməməsi üçün hər bir komponentin, xüsusən uyğunlaşdırıcının bərabər paylanmasını təmin edin.
·Xüsusilə kristal üçün soyutma sürətini azaldınPP.Yavaş soyutma kristalların daha tam böyüməsinə imkan verir, daha sıx və daha vahid sferulit strukturu əmələ gətirir, amorf qüsurları və daxili gərginliyi azaldır, hər ikisi yağıntının yaranmasında mühüm amillərdir.
Məqsəd: Formula dizaynının mənbəyində asanlıqla ötürülə bilməyən xammalı seçin.
·Yüksək molekulyar ağırlıqlı əlavələrin seçilməsi:
· Ənənəvi kiçik molekullu ester sürtkü yağlarının əvəzinə yüksək molekulyar ağırlıqlı sürtkü yağlarının (məsələn, ultra yüksək molekulyar çəkili silikon və poliolefin mumu) istifadəsinə üstünlük verin.
·Polimer və ya yüksək molekulyar ağırlıqlı antioksidantları və yüngül stabilizatorları (məsələn, polimer maneəli amin işıq stabilizatorları HALS) seçin. Onun böyük molekulyar ölçüsü və son dərəcə aşağı diffuziya əmsalı ənənəvi kiçik molekul stabilizatorlarının miqrasiyaya və uçuculuğa meylli olması problemini əsaslı şəkildə həll edir.
·Alov gecikdirici sistem seçimi və sinerjinin optimallaşdırılması:
·IFR sistemi üçün adi APP ilə müqayisədə daha yaxşı suya davamlılıq, istilik sabitliyi və miqrasiya müqavimətinə malik mikrokapsüllü və ya polimer örtüklü ammonium polifosfat (APP) seçilir.
· Bəzi MDH-ni qatlı nano-sinergistlərlə (məsələn, dəyişdirilmiş hidrotalsit LDH) əvəz etmək kimi sinergetik alov gecikdirən texnologiyanın tətbiqini nəzərdən keçirin, onların qatlı strukturu ümumi aşqar tərkibini azaldaraq kiçik molekulların miqrasiyasını fiziki olaraq bloklaya bilər.
Məqsəd: Fiziki və ya kimyəvi vasitələrlə səthə köçmüş və ya səthi möhürləmiş maddələrin çıxarılması.
· Səthin istilik müalicəsi (tavlama):
·Məhsulun deformasiya temperaturundan aşağı, lakin PP-nin şüşə keçid temperaturundan yuxarı olan şəraitdə məhsula qısamüddətli istilik müalicəsi aparın. Bu proses yaxın səthdən daxili hissəyə köçmüş kiçik molekulların cüzi diffuziyasını və yenidən paylanmasını daha da təşviq edə bilər, eyni zamanda kristal zərifliyi təşviq edir və daha sabit səth strukturu yaradır.
· Səthin təmizlənməsi və örtülməsi:
· Yüngül yağıntılı məhsullar üçün xüsusi həlledicilərdən çöküntüləri çıxarmaq üçün səthin onlayn və ya oflayn təmizlənməsi üçün istifadə edilə bilər.
·Yüksək səviyyəli tətbiqlər üçün, substratla yaxşı birləşən, səthi fiziki olaraq möhürləyən, daxili maddələrin daha çox çökməsinin qarşısını alan və səth performansını yaxşılaşdıran çox nazik şəffaf funksional örtük tətbiq oluna bilər.
Yeni alov gecikdirən PP formulunun hazırlanması üçün yağış problemlərinin qarşısını almaq və həll etmək üçün aşağıdakı prosesi izləmək tövsiyə olunur:
1. Xammalın seçimi (dördüncü üsula uyğundur): Mənbədən başlayaraq yüksək molekulyar çəki, reaktiv və ya mikrokapsullaşdırılmış stabilizatorlar, sürtkü yağları və alov gecikdiriciləri seçin.
2. Formula əsas dizaynı (bir və ikinci üsullara uyğundur): Əsas kimi reaktiv uyğunlaşdırıcılardan (məsələn, xüsusi PP-g-MAH) istifadə edərək, güclü interfeys qurun; Çoxfunksiyalı reaksiya vasitələrinin tətbiqini araşdırın və zəif çarpaz əlaqə şəbəkələri yaradın.
3. Proses parametrlərinin dəqiq tənzimlənməsi (üçüncü üsula uyğundur): “Aşağı temperaturlu yüksək dispersiyalı güclü işlənmiş qazın yavaş soyudulması” proses pəncərəsini təyin edin və DOE yoxlamasını aparın.
4. Məhsulların sonrakı qiymətləndirilməsi və emalı (beşinci üsula uyğundur): Sınaq nümunələri üzərində sürətləndirilmiş yağıntı sınağını (məsələn, yüksək temperaturda və yüksək rütubətdə saxlama, istilik dövriyyəsi) həyata keçirin və zəruri hallarda yumşalma prosesini həyata keçirin.
5. Monitorinq standartlarının yaradılması: Keyfiyyətə nəzarət üçün FTIR səthinin təhlili, təmas bucağının ölçülməsi və ya xüsusi ekstraksiya sınağına əsaslanan yağıntıların monitorinqi metodlarını inkişaf etdirin.
Yağış probleminin aradan qaldırılmasıalov gecikdirən PPmüəyyən bir "sehrli aşqardan" asılı deyil, daha çox xammalın seçilməsi, formulasiya molekulyar dizaynı, emal texnologiyasının optimallaşdırılması və hətta sonrakı emal tələb edən sistematik bir mühəndislikdir. Əsas ideya kimyəvi birləşmə vasitəsilə komponent uyğunluğunu artırmaq, şəbəkə qurulması vasitəsilə molekulyar hərəkəti məhdudlaşdırmaq, prosesin optimallaşdırılması vasitəsilə sabit formalar yaratmaq və mənbə seçimi vasitəsilə miqrasiya instinktlərini azaltmaqdır.
