ເມື່ອແນະນໍາໂພລີຟອສເຟດແອມໂມນຽມ (APP)ເຂົ້າໄປໃນ epoxy resin (EP) ເພື່ອບັນລຸການທໍາງານຂອງ flame retardant ໃນການຫຸ້ມຫໍ່ເອເລັກໂຕຣນິກລະດັບສູງ, ອຸປະກອນ optical, ແລະການເຄືອບທົນທານຕໍ່ໄຟທີ່ໂປ່ງໃສ, "ການສູນເສຍຄວາມໂປ່ງໃສ" ກາຍເປັນກະຕຸກທີ່ສໍາຄັນຈໍາກັດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງຕົນ. ຮາກຂອງຂໍ້ຂັດແຍ່ງນີ້ແມ່ນຢູ່ໃນຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງທາງແສງປະກົດຂຶ້ນລະຫວ່າງຕົວຕື່ມອະນົງຄະທາດ ແລະ matrices ອິນຊີ. ການແກ້ໄຂບໍ່ພຽງແຕ່ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂອງສານເຕີມແຕ່ງ, ແຕ່ເພື່ອຊອກຫາຄວາມສົມດູນທາງວິທະຍາສາດລະຫວ່າງການຕິດໄຟແລະຄວາມໂປ່ງໃສທາງ optical ໂດຍຜ່ານວິສະວະກໍາລະບົບໂດຍອີງໃສ່ທິດສະດີກະແຈກກະຈາຍແສງສະຫວ່າງ, ເຄມີການໂຕ້ຕອບ, ແລະເຕັກໂນໂລຊີ nanodispersion.
ຢາງ Epoxy ຕົວຂອງມັນເອງເປັນວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສ, ແລະຄວາມໂປ່ງໃສຂອງມັນຂຶ້ນກັບວ່າແສງສະຫວ່າງສາມາດຜ່ານໂດຍບໍ່ມີການກະແຈກກະຈາຍທີ່ສໍາຄັນ. ການນໍາໃຊ້ APP ຈະເຮັດໃຫ້ສາມປະເພດຕົ້ນຕໍຂອງການກະແຈກກະຈາຍແສງ, ເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ haze ແລະຫຼຸດລົງໃນການສົ່ງ:
1. ກະແຈກກະຈາຍ Rayleigh:
· ສະພາບທີ່ເກີດຂຶ້ນ: ມັນເກີດຂຶ້ນເມື່ອຂະໜາດອະນຸພາກຂອງ APP ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າຄວາມຍາວຄື້ນຂອງແສງທີ່ເກີດຂຶ້ນ (d<<λ/20, ປົກກະຕິ <20 nm).
·ກົນໄກ: ແສງສະຫວ່າງຖືກກະແຈກກະຈາຍ elastically ໂດຍອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງມັນແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບພະລັງງານທີ່ຫົກຂອງເສັ້ນຜ່າກາງຂອງອະນຸພາກແລະອັດຕາສ່ວນ inversely ກັບພະລັງງານທີສີ່ຂອງຄວາມຍາວຄື່ນ. ເຖິງແມ່ນວ່າປະລິມານເພີ່ມເຕີມແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ການປະກົດຕົວຂອງອະນຸພາກພື້ນເມືອງ nanoscale ຈໍານວນຫລາຍຫຼືການລວບລວມຂະຫນາດນ້ອຍຍັງສາມາດນໍາໄປສູ່ການກະແຈກກະຈາຍແສງສະຫວ່າງສີຟ້າທີ່ສໍາຄັນ (haze ສີຟ້າໃນຜະລິດຕະພັນ).
2. ການກະແຈກກະຈາຍ Mie:
· ສະພາບຂອງກະແຈກກະຈາຍ: ເມື່ອຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກຢູ່ໃນລໍາດັບດຽວກັນກັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນແສງ (d ≈ 0.1 λ -10 λ, i.e. ປະມານ 50 nm -50μm), ນີ້ແມ່ນແຫຼ່ງກະແຈກກະຈາຍທົ່ວໄປທີ່ສຸດແລະຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ.
·ກົນໄກ: ອະນຸພາກ APP ທໍາມະດາຫຼືກະແຈກກະຈາຍບໍ່ດີ (ຂະຫນາດ particle 1-10μm) ໃນໄລຍະນີ້ຈະກະຈາຍແສງສະຫວ່າງທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ (λ = 380-780 nm), ເຊິ່ງເປັນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງຢາງ epoxy "whitening" ແລະການສູນເສຍຄວາມໂປ່ງໃສ.
3. ການກະແຈກກະຈາຍຂອງການໂຕ້ຕອບທີ່ເກີດຈາກການບໍ່ກົງກັນກັບດັດຊະນີສະທ້ອນແສງ:
·ກົນໄກ: ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນໃນດັດຊະນີສະທ້ອນລະຫວ່າງ epoxy resin (n~1.55-1.60) ແລະ APP (n~1.48-1.52). ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງຜ່ານການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງສອງ, ມັນ undergoes Fresnel ການສະທ້ອນແລະການຫັກລົບເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນໃນດັດຊະນີ refractive, ສົ່ງຜົນໃຫ້ແສງສະຫວ່າງກະແຈກກະຈາຍ. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ໃຫຍ່ກວ່າແລະການໂຕ້ຕອບຫຼາຍ (i.e. ການກະຈາຍແລະການລວບລວມຫຼາຍ), ການກະແຈກກະຈາຍຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ.
ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັກຂອງບັນຫາການດຸ່ນດ່ຽງໄດ້ຖືກຫັນເປັນ: ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສາມຂ້າງເທິງໂດຍຜ່ານວິທີການເຕັກໂນໂລຊີໃນຂະນະທີ່ຮັບປະກັນການເພີ່ມເຕີມ APP ພຽງພໍເພື່ອສ້າງເປັນເຄືອຂ່າຍ retardant flame ການຂະຫຍາຍຕົວປະສິດທິພາບ?
ມິຕິທີ 1: ຈຳກັດການຄວບຄຸມຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ ແລະຮູບຊົງ - ຫຼີກເວັ້ນການກະແຈກກະຈາຍຂອງ Mie
·ຈຸດປະສົງ: ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດອະນຸພາກຕົ້ນຕໍAPPຕ່ໍາກວ່າ 100 nm ແລະໂດຍສະເພາະເຂົ້າໄປໃນພາກພື້ນທີ່ເດັ່ນຊັດຂອງ Rayleigh ກະແຈກກະຈາຍ.
·ເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການ: ໃຊ້ແອັບຯ nanoscale ຫຼືໄດ້ຮັບແອັບຯລະດັບ submicron ໂດຍຜ່ານເຕັກນິກການບີບອັດແລະການໃຫ້ລະດັບຊັ້ນສູງ. ການຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງກະແຈກກະຈາຍ Mie ແລະເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນຄົງ suspension ຂອງອະນຸພາກໃນຢາງ.
·ສິ່ງທ້າທາຍແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: Nanotechnology ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍພະລັງງານດ້ານຂອງ APP, ນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນແນວໂນ້ມການລວບລວມ, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບົກຜ່ອງດ້ານ optical ຂະຫນາດໃຫຍ່. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະຕິບັດ synchronous ກັບມິຕິສອງ (ການດັດແປງພື້ນຜິວ).
ມິຕິ 2: ວິສະວະກຳການດັດແປງພື້ນຜິວ - ບັນລຸການປ່ຽນສີຂອງດັດຊະນີສະທ້ອນແສງ ແລະ ການສະກັດກັ້ນການຮວບຮວມ.
ນີ້ແມ່ນບາດກ້າວທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດເພື່ອບັນລຸຄວາມໂປ່ງໃສສູງ.
·ຫຼັກການ: ໂດຍການກໍ່ສ້າງຊັ້ນການປ່ຽນແປງຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງ particles APP ທີ່ມີດັດຊະນີສະທ້ອນລະຫວ່າງ APP ແລະ epoxy resin, ການປ່ຽນແປງທັນທີທັນໃດຂອງດັດຊະນີ refractive ໃນການໂຕ້ຕອບສາມາດຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການກະແຈກກະຈາຍ Fresnel.
· ການປະຕິບັດດ້ານວິຊາການ:
1. ການດັດແກ້ຕົວແທນການເຊື່ອມຂອງ Silane: ເລືອກ silane ທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ເຊັ່ນ: phenylsilane ທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ສູງກວ່າ). ຕົວແທນ coupling ປະກອບເປັນຊັ້ນໂມເລກຸນຢູ່ດ້ານຂອງ APP, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ແລະການ coupling optical.
2. ການເຄືອບ Polymer graft: ເປືອກໂພລີເມີໂປ່ງໃສທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ໃກ້ຊິດກັບ epoxy resin (ເຊັ່ນ: polymethyl methacrylate, PMMA, n ≈ 1.49) ແມ່ນ grafted ຫຼືເຄືອບຢູ່ດ້ານຂອງ APP ໄດ້. ອັນນີ້ເທົ່າກັບການວາງຜ້າປິດຕາທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນໃນແຕ່ລະອະນຸພາກຂອງ APP.
3. Microencapsulation (MC-APP): ຄວາມໂປ່ງໃສສູງ melamine formaldehyde resin (MF) ແລະວັດສະດຸຝາອື່ນໆຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບ microencapsulation. ດັດຊະນີສະທ້ອນແສງຂອງ MF resin (~1.55-1.60) ແມ່ນໃກ້ຊິດກັບ epoxy resin, ເຊິ່ງສາມາດບັນລຸການຈັບຄູ່ optical ທີ່ດີເລີດແລະສະຫນອງການຕໍ່ຕ້ານນ້ໍາ.
ມິຕິທີ 3: ການສະແຫວງຫາສຸດທ້າຍຂອງເທັກໂນໂລຍີການແບ່ງຂັ້ນຄຸ້ມຄອງ - ການກໍາຈັດມະຫາພາກ ແລະຈຸລະພາກ
ເຖິງແມ່ນວ່າອະນຸພາກຂອງມັນເອງແມ່ນດີຫຼາຍແລະຖືກດັດແປງ, ຖ້າພວກມັນບໍ່ຖືກກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນລະບົບ epoxy, ຄວາມພະຍາຍາມທັງຫມົດຈະບໍ່ມີປະໂຫຍດ.
·ຫຼັກຂະບວນການ: ຂະບວນການປະສົມປະສານການກະແຈກກະຈາຍຂອງ shear ຄວາມໄວສູງດ້ວຍການບີບອັດສາມມ້ວນເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການລວບລວມ nano / submicron APP ຖືກເປີດຢ່າງລະອຽດແລະແຈກຢາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນກັບຂະຫນາດ particle native.
· ການຊ່ວຍເຫຼືອການກະຈາຍ: ການນໍາໃຊ້ການກະຈາຍ polymer ທີ່ເຫມາະສົມກັບລະບົບ epoxy ເພື່ອຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງການກະຈາຍໂດຍຜ່ານຜົນກະທົບ hindrance steric, ປ້ອງກັນການລວມຄືນໃຫມ່ໃນລະຫວ່າງການເກັບຮັກສາແລະນໍາໃຊ້.
ມິຕິທີ 4: ການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງປະລິມານການເພີ່ມ - ຊອກຫາ "ເກນການດູດຊຶມ" ຂອງເຄືອຂ່າຍຕ້ານໄຟໄໝ້
ປະລິມານຂອງ epoxy ທົນທານຕໍ່ flame ໂປ່ງໃສເພີ່ມແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສູງກວ່າ, ແຕ່ມີຊາຍແດນ Pareto ລະຫວ່າງຄວາມໂປ່ງໃສ optical ແລະຄວາມທົນທານຕໍ່ flame.
·ແນວຄວາມຄິດ: ມີຈໍານວນທີ່ສໍາຄັນຂອງການເພີ່ມ APP (ຂອບເຂດ percolation) ຂ້າງເທິງທີ່ການນໍາຄວາມຮ້ອນປະສິດທິພາບແລະເຄືອຂ່າຍຕິກິຣິຍາເຄມີສາມາດໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນລະຫວ່າງ particles APP, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນ flame retardancy (ເຊັ່ນ: ອັດຕາການຂະຫຍາຍ); ຕ່ໍາກວ່າເກນນີ້, ປະລິມານທີ່ເພີ່ມເຕີມມີຜົນກະທົບເລັກນ້ອຍຕໍ່ຄວາມໂປ່ງໃສ, ແຕ່ປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ແມ່ນຕໍ່າ.
·ຈຸດປະສົງ: ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂອບເຂດ percolation ຜ່ານສາມເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ (nanomaterialization, ການປ່ຽນແປງ, ແລະການກະແຈກກະຈາຍທີ່ດີທີ່ສຸດ), ເພື່ອບັນລຸການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ມີປະສິດຕິຜົນດ້ວຍແອັບຯຫນ້ອຍແລະເພີ່ມຄວາມໂປ່ງໃສສູງສຸດ.
·ລະດັບປົກກະຕິ: ສໍາລັບແອັບຯປົກກະຕິ, ເກີນ 5-8 phr (ຕໍ່ຮ້ອຍສ່ວນ resin) ໃນ epoxy ໂດຍທົ່ວໄປຈະເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍຄວາມໂປ່ງໃສຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໂດຍຜ່ານການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນ microencapsulated nano APP, ປະລິມານເພີ່ມເຕີມສໍາລັບການບັນລຸລະດັບ V-0 ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 15-25 phr, ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມໂປ່ງໃສເຄິ່ງເພື່ອຄວາມໂປ່ງໃສສູງ.
ໃນການພັດທະນາພາກປະຕິບັດ, ກອບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ສາມາດປະຕິບັດຕາມການຕັດສິນໃຈ:
| ບູລິມະສິດການປະຕິບັດ | ການປະສົມປະສານເສັ້ນທາງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ແນະນໍາ | ການສົ່ງສັນຍານທີ່ຄາດວ່າຈະ (@ 600nm, ຫນາ 2mm) | ລະດັບຄວາມຕ້ານທານໄຟເປັນເປົ້າໝາຍ (UL94) | ຈຳນວນລວມທັງໝົດປົກກະຕິ (phr) |
| ຄວາມໂປ່ງໃສສູງສຸດ (ການຫຸ້ມຫໍ່ອຸປະກອນ Optical) | Nano MC-APP + ການກະຈາຍຕົວສູງສຸດ + ການຈັບຄູ່ທີ່ຊັດເຈນຂອງດັດຊະນີສະທ້ອນແສງ | 85% | V-1 ຫາ V-0 | 15-20 |
| ຄວາມໂປ່ງໃສສູງ / ເຄິ່ງໂປ່ງໃສ (ການຫຸ້ມຫໍ່ LED, ການເຄືອບໂປ່ງໃສ) | Submicron MC-APP ຫຼື APP ດັດແກ້ ultrafine + ການກະຈາຍທີ່ດີ | 60% - 85% | V-0 | 20-30 |
| ບູລິມະສິດຂອງຟັງຊັນ, ສາມາດຮັບເອົາ haze ເລັກນ້ອຍ (ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ encapsulation ເອເລັກໂຕຣນິກ) | MC-APP ທຳມະດາ ຫຼື APP ທີ່ມີການດັດແກ້ດີ | 30% - 60% | V-0 ຫາ 5VA | 25-35 |
ຫມາຍເຫດ: ການຖ່າຍທອດແມ່ນມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນຢ່າງແຂງແຮງກັບຄວາມຫນາ, ແລະຂໍ້ມູນໃນຕາຕະລາງແມ່ນຄ່າອ້າງອີງສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ມີຄວາມຫນາ 2 ມມ.
ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງລະຫວ່າງຈໍານວນເງິນເພີ່ມເຕີມແລະຄວາມໂປ່ງໃສຂອງAPPໃນ epoxy resin ແມ່ນບັນຫາການເພີ່ມປະສິດທິພາບຫຼາຍຈຸດປະສົງປົກກະຕິ, ແລະການແກ້ໄຂຂອງມັນບໍ່ແມ່ນອັດຕາສ່ວນຄົງທີ່, ແຕ່ "ໂດເມນທີ່ເປັນໄປໄດ້" ຂະຫຍາຍໂດຍຜ່ານວິທະຍາສາດວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າແລະເຕັກໂນໂລຢີການປຸງແຕ່ງອັນດີງາມ.
·ວິທີການແບບດັ້ງເດີມ: ບົນພື້ນຖານຂອງກິດທີ່ຫຍາບຄາຍແລະບໍ່ໄດ້ດັດແປງ, ຄວາມໂປ່ງໃສແລະຄວາມຕ້ານທານໄຟແມ່ນກົງກັນຂ້າມຢ່າງຮຸນແຮງແລະພຽງແຕ່ສາມາດຫຼຸດຫນ້ອຍລົງໄດ້.
·ເສັ້ນທາງທີ່ທັນສະໄຫມ: ຫຼີກເວັ້ນການກະແຈກກະຈາຍ Mie ຜ່ານ "nano/sub micron", ບັນລຸການຈັບຄູ່ດັດຊະນີ refractive ແລະການໂຕ້ຕອບ optical coupling ຜ່ານ "surface / microencapsulation modification", ແລະກໍາຈັດຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ macroscopic ຜ່ານ "ການກະຈາຍສູງສຸດ". Trinity, ຜົນກະທົບ synergistic.
ການປະຕິບັດຢ່າງສໍາເລັດຜົນຂອງຍຸດທະສາດລະບົບນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະພັດທະນາວັດສະດຸປະສົມ epoxy ທີ່ຕອບສະຫນອງທັງ UL94 V-0 (ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ 5VA) ລະດັບຄວາມຕ້ານທານໄຟແລະ> 80% ການຖ່າຍທອດສູງ. ນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຂະຫຍາຍຂອບເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ epoxy resin ຕ້ານ flame ໃນພາກສະຫນາມ optoelectronic ລະດັບສູງ, ແຕ່ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມກ້າວຫນ້າໃນແນວຄວາມຄິດການອອກແບບວັດສະດຸ: ການເພີ່ມຂອງ fillers ທີ່ເປັນປະໂຫຍດແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການເສຍສະລະຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຫຼັກຂອງ matrix ໄດ້.
ສໍາລັບວິສະວະກອນວັດສະດຸທີ່ອຸທິດຕົນເພື່ອຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລະດັບສູງ, mastering ສິລະປະການດຸ່ນດ່ຽງນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າສາມາດໃຫ້ລູກຄ້າມີວິທີແກ້ໄຂການຜະລິດຕໍ່ໄປທີ່ປະສົມປະສານ "ຄວາມປອດໄພທີ່ເບິ່ງເຫັນ" ແລະ "ການປົກປ້ອງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້", ດັ່ງນັ້ນການສ້າງຄວາມໄດ້ປຽບທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຫຼັກໃນການແຂ່ງຂັນຕະຫຼາດທີ່ຮຸນແຮງ. ເຈົ້າກໍາລັງພັດທະນາຜະລິດຕະພັນຢາງ epoxy ທີ່ຕ້ອງການຄວາມສົມດູນລະຫວ່າງຄວາມໂປ່ງໃສສູງແລະການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ສູງບໍ? ພວກເຮົາສາມາດສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການທີ່ສົມບູນຈາກແອັບຯ nano microencapsulated ທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ການແກ້ໄຂຂະບວນການກະແຈກກະຈາຍສະເພາະ, ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບ synergistic ຂອງການປະຕິບັດການຕ້ານ flame, ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານຊອກຫາຈຸດດຸ່ນດ່ຽງທີ່ດີທີ່ສຸດຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະບັນລຸການປັບປຸງແບບກ້າວກະໂດດໃນການປະຕິບັດຜະລິດຕະພັນ.
