Gairės, skirtos į ateitį orientuotų be halogenų, mažai dūmų, didelio takumo ugniai atsparių medžiagų kūrimo

Orientuotas į ateitįbe halogenų, mažai dūmų, didelio sklandumo antipireno medžiagos, kurių pagrindiniai tikslai: „nulis halogenų, mažas dūmų toksiškumas, V-0 lygio antipirenas, didelis lydalo srautas, mechaninis stabilumas ir viso gyvavimo ciklo aplinkos apsauga“, tapo pasaulinės polimerinių medžiagų pramonės technologiniu pagrindu ir paklausa rinkoje.

Atsižvelgiant į nuolat griežtinamus pasaulinius reglamentus, pvz., RoHS/REACH Europos Sąjungoje, TSCA Jungtinėse Valstijose ir GB 26572 Kinijoje, taip pat sprogstamą naujų energijos transporto priemonių saugos, aplinkos apsaugos ir preciziško liejimo poreikį, 5G ryšiai, geležinkelių tranzitas, duomenų centrai ir aukštos klasės elektroniniai prietaisai, kuriuose yra aukštos klasės halogeninių prietaisų, palaipsniui atsitraukia. dėl nuodingų ir ėsdinančių dujų išsiskyrimo, didelio dūmų lygio ir ribotos aplinkos apsaugos dėl degimo; Tačiau įprastos halogenų neturinčios mažai dūmų medžiagos paprastai kenčia nuo skausmingų taškų, tokių kaip prastas lydalo takumas, sunku užpildyti plonas sienas, siauri apdirbimo langai, sunku subalansuoti mechaniką ir antipireną, todėl jas sunku pritaikyti prie šiuolaikinių gamybos procesų, tokių kaip precizinis liejimas įpurškimas, greitas ekstruzija ir itin plonų sienų konstrukciniai komponentai.

Ⅰ.  Pasaulinės rinkos ir taisyklės

1.1 Rinkos paklausa: trys pagrindinės sritys skatina spartų augimą

-Elektroniniai prietaisai: 5G bazinės stotys, serveriai Mini-LED、 Itin plonų sienelių tikslūs komponentai, tokie kaip greitas įkrovimas ir jungtys, reikalauja didelio srauto, didelio CTI, mažo dielektriko ir be halogenų V-0;

-Naujos energetinės transporto priemonės: aukštos įtampos laidai, akumuliatoriaus komponentai, interjeras, elektroninis valdymo korpusas, reikalaujantis mažai dūmų, netoksiškas, atsparus karščiui, didelis smūgis ir lengvas formavimas;

- Geležinkelio tranzitas / pastatas / duomenų centras: esant tankiai apgyvendintam scenarijui, privalomi reikalavimai apima be halogenų, mažai dūmų, mažo toksiškumo ir antipireno A klasės, tinkamos greitam išspaudimui ir sudėtingų konstrukcijų formavimui.

Pasaulinis metinis halogenų neturinčių antipirenų medžiagų augimo tempas viršija 12%, o didelio sklandumo modifikuotos kategorijos išauga 25%. Aukščiausios klasės produktai priklauso nuo importo, todėl yra daug vietos pakeisti lokalizaciją.

1.2 Pasaulinės pagrindinės taisyklės ir standartai (privalomos prieigos elementai)

-Be halogenų: Bendras halogenų kiekis ≤ 0,5%, degimo metu neišsiskiria halogeninės rūgšties dujos (IEC 60754-1/2, GB/T 32129);

-Lengvos slopinimas: UL94 V-0/5VA, IEC 60332-1/-3, GB/T 2408, supakuota antipireno klasė A;

-Mažai dūmų: dūmų tankis Ds ≤ 150, šviesos pralaidumas ≥ 60% (IEC 61034, GB/T 17651.2);

- Mažas toksiškumas: Degimo toksiškumas ZA1 lygis, nėra HCN arba CO, viršijančio standartą (GB/T 20285);

-Aplinkosaugos atitiktis: ES REACH, RoHS 3.0, JAV UL, Kinijos CCC/žaliojo produkto sertifikatas.

Ⅱ.  Pagrindinė formulės kūrimo technologija

2.1 Matricinės dervos pasirinkimas: takumas ir kietumas kaip pagrindas

-Poliolefino sistema (PP/PE/EVA): pirmenybė teikiama aukštos lydymosi temperatūros matricai (MFI 20-60), tinkama laidams, apvalkalams ir įpurškimo formoms;

-Inžinerinė plastikinė sistema (PA/PC/ABS/PBT): naudojant didelio srauto modifikuotus substratus, tinkančius elektroninėms tikslioms dalims ir automobilių konstrukcijų dalims;

-Elastinė korpuso sistema (TPE/TPV): alyvos užpildymo optimizavimas ir grandinės segmento reguliavimas, subalansuojant lankstumą ir sklandumą.

2.2 Antipireno sistema be halogenų: efektyvus mišinio sumaišymas, sumažinantis užpildymo kiekį

Atsisakyti vieno didelio pripildymo ATH/MDH, naudojant „neorganinį antipireną + fosforo azoto sinerginį + nano dūmų slopinimą“:

1. Pagrindinis antipirenas: nano skalės aliuminio hidroksidas (ATH) + aukštos skilimo temperatūros magnio hidroksidas (MDH), santykis 3:1 ~ 1:1, paviršius apdorotas silano jungiamuoju agentu, siekiant pagerinti sklaidą;

2. Bendradarbiaujantis antipirenas: fosforo azoto pagrindu pagamintas antipirenas (IFR)+cinko boratas, sumažinantis neorganinį priedą 15-25%, pagerinantis karbonizacijos efektyvumą;

3. Dūmų slopinimas ir efektyvumo didinimas: Nano montmorilonitas ir geležies pagrindu pagaminti oksidai gali sumažinti dūmų tankį daugiau nei 30 % nepaveikdami srauto.

2.3 Didelio sklandumo modifikavimas: originalūs priedai ir sąsajos valdymas

1. Vidaus/išorinio tepimo sinergija: Didelės molekulinės masės polietileno vaško ir silikono tekėjimo pagalbinių medžiagų pridedama 0,3-1,0 %, siekiant sumažinti lydalo klampumą be kritulių;

2. Užpildų sąsajos modifikavimas: Nano danga ir in situ skiepijimas pagerina antipirenų ir dervų suderinamumą, pašalinant didelius užpildymo „klampumo barjerus“;

3. Molekulinės grandinės optimizavimas: kontroliuojamas išsišakojimas ir lengvas degradavimas, MFI padidinimas 2-5 kartus neprarandant stiprumo;

4. Tikslus suderinamų medžiagų pridėjimas: maleino anhidridu skiepytas polimeras pagerina daugiafazių sistemų suderinamumą, išvengiant delaminacijos ir mechaninio skilimo.

Ⅲ.  Testavimas ir sertifikavimas

3.1 Išsamūs testavimo elementai (originali testavimo logika)

1. Antipireno bandymas: UL94 vertikalus degimas, ryšulio antipirenas, deguonies indeksas, šilumos išsiskyrimo greitis;

2. Dūmų toksiškumo bandymai: dūmų tankis, toksiškumo indeksas, halogeninės rūgšties dujos, pH vertė/laidumas;

3. Reologiniai tyrimai: MFI, lydalo klampumas, priklausomybė nuo šlyties greičio (didelio srauto patikrinimui);

4. Mechaniniai bandymai: tempimo, lenkimo, smūgio, kietumo, gniuždymo deformacijos;

5. Atsparumo oro sąlygoms bandymas: senėjimas šlapiu karščiu, šalto karščio ciklas, UV senėjimas, ilgalaikis senėjimas aukštoje temperatūroje;

6. Aplinkos bandymai: halogenų kiekis LOJ, sunkieji metalai ir policikliniai aromatiniai angliavandeniliai.

3.2 Pasaulinis sertifikavimo kelias

-ES: CE, CPR, REACH, RoHS 3.0;

-Šiaurės Amerika: UL sertifikatas, CSA, TSCA atitiktis;

-Kinija: CCC, GB/T 32129, ekologiško produkto sertifikatas;

-Tarptautiniai standartai: IEC 60332, IEC 61034, IEC 60754.

Ⅳ.  Taikymo scenarijai ir produkto padėties nustatymas

4.1 Tikslinis aukščiausios klasės taikomųjų programų kūrimas

1. Aukštos įtampos laidų laidų medžiaga naujoms energijos transporto priemonėms: be halogenų, mažai dūmų, didelio srauto, atspari alyvai, atspari temperatūrai iki 125 ℃, tinkama greitam ekstruzijai;

2. Elektroninės itin plonos sienelės įpurškimo formos dalys: MFI ≥ 30, UL94 V-0 0,8 mm, aukštas CTI, mažas deformacijas;

3. Geležinkelio tranzito kabelio apvalkalas: atitinka TB/T 3237 T1 lygį, mažai dūmų, netoksiškas, antipirenas A;

4. Duomenų centro kabelių medžiagos: atitinka UL 1685, Plenum klasės, mažai dūmų, mažo toksiškumo ir didelio patikimumo.

4.2 Produktų diferencijavimo pardavimo taškai (pasaulinės reklamos pagrindas)

-Didelis likvidumas: sutrumpinkite liejimo ciklą 20-40%, tinka automatizuotoms gamybos linijoms;

-Nulis halogenų, mažai dūmų, nulis toksiškumo: nulis korozijos gaisro metu, nulis toksiškų dujų, apsauginis personalas ir įranga;

-Nekenksmingas aplinkai ir mažai anglies dioksido išskiriantis: perdirbamas per visą gyvavimo ciklą, todėl anglies pėdsakas sumažinamas daugiau nei 20%, palyginti su tradicinėmis halogenintomis medžiagomis;

-Platus apdorojimo langas: pritaikomas įvairiai įrangai ir procesams, didelis masinės gamybos išeiga.

Išvada

Nulis halogenų, mažai dūmų, didelio sklandumo antipireno medžiagosyra trijų pagrindinių tendencijų sankirta: sauga, aplinkos apsauga ir gamybos atnaujinimas. Ateityje tik įmonės, kurios įvaldys balanso tarp didelio sklandumo ir nulinio halogeno, mažo dūmų antipireno, pasaulinio sertifikavimo ir atitikties bei pritaikytų programų kūrimo galimybių technologiją, gali sukurti kliūtis pasaulinėje rinkoje ir tapti pagrindiniais medžiagų tiekėjais naujose energetikos, elektronikos, transporto, statybos ir kitose srityse.