Formula Ignifuga Sine Halogeno pro Systemate Tegumenti TPU Solvente DMF Utens
Pro systematibus tegumentorum TPU quae Dimethyl Formamide (DMF) ut solvente utuntur, usus aluminii hypophosphiti (AHP) et zinci borati (ZB) ut retardantibus flammae aestimationem systematicam requirit. Infra analysis accurata et consilium exsecutionis invenitur:
I. Analysis Factibilitatis Hypophosphiti Aluminii (AHP)
1. Mechanismus et Commoda Flammae Retardantis
- Mechanismus:
- Altis temperaturis decomponitur ut acida phosphorica et metaphosphorica generet, formationem carbonis in TPU (retardantia flammae phasis condensatae) promovens.
- Radicales PO· emittit ad reactiones concatenatas combustionis interrumpendas (retardatio flammae phasis gaseosae).
- Commoda:
- Sine halogeno, fumo parvo, toxicitate humili, RoHS/REACH congruens.
- Bona stabilitas thermalis (temperatura decompositionis ≈300°C), apta processibus siccandi TPU (typice <150°C).
2. Provocationes et Solutiones Applicationis
| Provocatio | Solutio |
| Dispersio mala in DMF | AHP superficie modificata adhibenda est (e.g., silanum copulans KH-550). Processus prae-dispersionis: AHP mola globulorum cum DMF et dispersante (e.g., BYK-110) ad magnitudinem particularum <5μm. |
| Alta oneris postulatio (20-30%) | Synergica combinatio cum ZB vel melamini cyanurato (MCA) ad onus totale ad 15-20% reducendum. |
| Transparentia strati imminuta | AHP nano-magnitudinis (magnitudo particularum <1μm) utere vel cum retardantibus flammae pellucidis (e.g., phosphatis organicis) misce. |
3. Formula et Processus Commendati
- Exemplum Formulationis:
- Basis TPU/DMF: 100 phr
- AHP superficie modificata: 20 phr
- Zinci boras (ZB): 5 phr (synergia suppressionis fumi)
- Dispersans (BYK-110): 1.5 phr
- Puncta Clavis Processus:
- AHP cum dispersante et partiali DMF sub magna velocitate detondendi (≥3000 rpm, 30 min) praemisce, deinde cum suspensione TPU misce.
- Siccatio post-obductionem: 120-150°C, tempus 10% extende ut evaporatio DMF completa fiat.
II. Analysis Factibilitatis Zinci Borati (ZB)
1. Mechanismus et Commoda Flammae Retardantis
- Mechanismus:
- Stratum vitreum B₂O₃ temperaturis altis format, oxygenium et calorem inhibens (retardatio flammae phasis condensatae).
- Aquam coniunctam (~13%) emittit, gasa inflammabilia diluens et systema refrigerans.
- Commoda:
- Effectus synergicus fortis cum AHP vel aluminii trihydroxido (ATH).
- Excellens suppressio fumi, apta ad usus fumi parvi.
2. Provocationes et Solutiones Applicationis
| Provocatio | Solutio |
| Stabilitas dispersionis mala | Utere ZB nano-magnitudinis (<500nm) et madefacientibus (e.g., TegoDispers 750W). |
| Efficacia ignifuga humilis (magnum onus requiritur) | Utere ut synergista (5-10%) cum primariis retardantibus flammae (e.g., AHP vel phosphoro organico). |
| Flexibilitas tegumenti imminuta | Compensa cum plastificantibus (e.g., DOP vel polyolibus polyestericis). |
3. Formula et Processus Commendati
- Exemplum Formulationis:
- Basis TPU/DMF: 100 phr
- ZB magnitudinis nanometricae: 8 phr
- AHP: 15 phr
- Wetting agent (Tego 750W): 1 phr
- Puncta Clavis Processus:
- ZB in DMF per molituram globulorum (magnitudo particularum ≤2μm) praedisperge antequam cum suspensione TPU misceatur.
- Tempus siccandi (e.g., triginta minuta) extende ne umor residuus igniresistentiam afficiat.
III. Aestimatio Synergistica Systematis AHP + ZB
1. Effectus Synergici Flammae Retardantis
- Synergia Phaseis Gasosae et Phaseis Condensatae:
- AHP phosphorum ad carbonisationem praebet, dum ZB stratum carbonis stabilizat et ardorem residuum reprimit.
- LOI coniunctum: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) assequibile.
- Fumi Suppressio:
- ZB emissionem fumi plus quam quinquaginta per centum reducit (experimentum calorimetri conici).
2. Consilia de Aequilibratione Efficientiae
- Compensatio Proprietatis Mechanicae:
- Adde 2-3% plastificantem TPU (e.g., polycaprolactonum polyol) ad flexibilitatem conservandam (elongationem >300%).
- Pulveribus subtilissimis (AHP/ZB <2μm) utere ad iacturam roboris tensilis minuendam.
- Moderatio Stabilitatis Processus:
- Ad uniformem obductionem, viscositatem mixturae inter 2000-4000 cP (Brookfield RV, fusus 4, 20 rpm) serva.
IV. Comparatio cum Liquidis Retardantibus Flammae Solventibus Fundatis
| Parametrum | Systema AHP + ZB | Liquid Phosphoro-Nitrogenium FR (eg, Levagard 4090N) |
| Onus | 20-30% | 15-25% |
| Difficultas Dispersionis | Praecurationem requirit (forte tonsione/modificatione superficiei) | Dissolutio directa, nulla dispersio necessaria |
| Sumptus | Humilis (~$3-5/kg) | Altum (~$10-15/kg) |
| Impactus Ambientalis | Sine halogeno, toxicitate humili | Halogena continere potest (a producto pendentia) |
| Transparentia Tegumenti | Semitranslucidus ad opacum | Summe perspicuus |
V. Gradus Implementationis Commendati
- Examinatio Scalae Laboratoriae:
- AHP/ZB singillatim et in coniunctione aestima (onus gradiens: 10%, 15%, 20%).
- Aestima stabilitatem dispersionis (nulla sedimentatio post horas 24), mutationes viscositatis, et uniformitatem obductionis.
- Validatio Scalae Experimentalis:
- Conditiones siccandi (tempus/temperaturam) optimiza et resistentiam flammae (UL94, LOI) necnon proprietates mechanicas proba.
- Compara sumptus: Si AHP+ZB sumptus plus quam triginta centesimis quam FR liquidos deminuit, res oeconomice utilis est.
- Praeparatio ad Scalationem Augendam:
- Cum suppeditoribus collabora ut mixturas magistrales AHP/ZB prae-dispersas (DMF fundatas) ad productionem simplificatam evolvas.
VI. Conclusio
Processibus dispersionis moderatis, AHP et ZB ut efficaces retardantes flammae pro tunicis TPU/DMF fungi possunt, dummodo:
- Modificatio superficiei + dispersio altae scissionisadhibetur ad accumulationem particularum impediendam.
- AHP (primarius) + ZB (synergista)Efficientiam et sumptum aequat.
- Nammagna perspicuitas/flexibilitasrequisitis, FR liquidi phosphori-nitrogenii (e.g., Levagard 4090N) praeferendi manent.
Sichuan Taifeng Nova Societas Ignifuga, Ltd. (ISO et REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Tempus publicationis: XXII Maii, MMXXXV
