ໃນການອອກແບບແລະການພັດທະນາຂອງວັດສະດຸ polypropylene (PP).sຄໍາຖາມທາງວິທະຍາສາດທີ່ຖືກມອງຂ້າມເລື້ອຍໆແມ່ນ: ໂຄງສ້າງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຂອງ PP ຕົວຂອງມັນເອງມີອິດທິພົນຕໍ່ການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ຂອງມັນແນວໃດ? ຈາກທັດສະນະຂອງເຄມີສາດໂພລີເມີແລະວິທະຍາສາດການເຜົາໃຫມ້, ການສຶກສານີ້ວິເຄາະຢ່າງເປັນລະບົບກ່ຽວກັບຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານລະຫວ່າງ homopolymer polypropylene (Homo-PP) ແລະ copolymer polypropylene (Co-PP) ໃນລັກສະນະການເຊື່ອມໂຊມຂອງຄວາມຮ້ອນ, ການສ້າງ char, ແລະປະຕິສໍາພັນກັບ flame retardants, ສະຫນອງພື້ນຖານທາງທິດສະດີຂອງການອອກແບບວັດສະດຸ PP ຮູບແບບການ retardance ສູງ.
Homopolypropylene ແມ່ນ polymerized ທັງຫມົດຈາກ monomers propylene, ມີຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນສູງແລະຄວາມສາມາດໃນການ crystallization ທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ໂດຍປົກກະຕິມີ crystallinity 50-70%). ລະດັບຄວາມເປັນປົກກະຕິທີ່ສູງນີ້ນໍາໄປສູ່ການເຊື່ອມໂຊມຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ລິເລີ່ມຈາກການຕັດລະບົບຕ່ອງໂສ້ແບບສຸ່ມ, ຕົ້ນຕໍແມ່ນການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນ alkane ແລະ olefin ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກຕ່ໍາໂມເລກຸນ. ໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້, ການສະຫນອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແມ່ນໄວແລະຍືນຍົງ.
polypropylene Copolymer (ປົກກະຕິແລ້ວເປັນ copolymer random ຫຼື block ຂອງ propylene ແລະ ethylene) ແນະນໍາຫນ່ວຍງານ ethylene, disrupting ປົກກະຕິຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນ. ການປະກົດຕົວຂອງ ethylene comonomers ສ້າງຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນສອງຢ່າງ:
ຫຼຸດຜ່ອນການເປັນ crystallinity (ປົກກະຕິ 30-50%) ແລະເພີ່ມອັດຕາສ່ວນຂອງພາກພື້ນ amorphous
· ແນະນໍາຈຸດອ່ອນໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນ, ໂດຍສະເພາະພັນທະບັດເຄມີທີ່ຢູ່ຕິດກັບປະລໍາມະນູຂອງຄາບອນຊັ້ນສູງ, ເຊິ່ງມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກຫັກຫຼາຍ.
ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງໂຄງສ້າງນີ້ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວປ່ຽນແປງເສັ້ນທາງການເຊື່ອມໂຊມຂອງຄວາມຮ້ອນແລະພຶດຕິກໍາການເຜົາໃຫມ້ຂອງວັດສະດຸ.
2.1 ລະບົບການຕ້ານການຕິດໄຟໄລຍະອາຍແກັສ (ເຊັ່ນ: bromine ອີງໃສ່ແລະ phosphorus)
ສານຕ້ານໄຟທີ່ອີງໃສ່ bromine, ເປັນຕົວແທນໂດຍ decabromodiphenyl ethane, ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເຮັດວຽກໂດຍການຈັບສານອະນຸມູນອິດສະລະໃນປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ການເຜົາໃຫມ້. ຊິ້ນສ່ວນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້ຂອງ homopolymer PP ແມ່ນເປັນເອກະພາບຫຼາຍ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະແມ່ນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ແລະປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ແມ່ນຄາດຄະເນສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອົງປະກອບຂອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການເຊື່ອມໂຊມຂອງສອງຂັ້ນຕອນຂອງ co polymerized PP ມີການປ່ຽນແປງໃນໄລຍະເວລາ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະການເຫນັງຕີງ, ເຊິ່ງອາດຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມບໍ່ແນ່ນອນໃນປະສິດທິພາບ retardant flame. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນມັກຈະມີຄວາມຈໍາເປັນທີ່ຈະປັບອັດຕາສ່ວນຂອງສານຕ້ານການໄຟໄຫມ້ກັບ synergists (ເຊັ່ນ: Sb₂O₃).
2.2 ລະບົບການຕ້ານການຕິດໄຟໄລຍະ condensed (ປະເພດການຂະຫຍາຍຕົວຕ້ານການຕິດໄຟ)
ສານຕ້ານໄຟທີ່ຂະຫຍາຍອອກ (IFR) ແມ່ນອີງໃສ່ການສ້າງ ແລະ ຂະຫຍາຍຊັ້ນຄາບອນ. crystallinity ສູງຂອງ homopolymer PP ແມ່ນບໍ່ເອື້ອອໍານວຍຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງຊັ້ນກາກບອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະຫນາແຫນ້ນ, ເນື່ອງຈາກວ່າການເຊື່ອມໂຊມຂອງຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງເຂດ crystalline ແລະ amorphous ອາດຈະນໍາໄປສູ່ການຮອຍແຕກໃນຊັ້ນຄາບອນ. ອັດຕາສ່ວນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງພາກພື້ນ amorphous ໃນ copolymerized PP ສະຫນອງ matrix ເອກະພາບຫຼາຍສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງຂອງຊັ້ນຄາບອນ, ມັກຈະເຮັດໃຫ້ຊັ້ນກາກບອນມີຄຸນນະພາບສູງຂຶ້ນແລະການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຫຼາຍ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ານທານໄຟທີ່ດີກວ່າແລະປະສິດທິພາບ insulation ຄວາມຮ້ອນ.
ຂໍ້ມູນການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພາຍໃຕ້ຈໍານວນທີ່ເພີ່ມເຕີມດຽວກັນ (25%) ຂອງ phosphorus ໄນໂຕຣເຈນທີ່ຂະຫຍາຍການຕ້ານການຕິດໄຟ:
·ວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ Homopolymer PP: ການທົດສອບການເຜົາໃຫມ້ຕາມແນວຕັ້ງ UL94 ມັກຈະບັນລຸລະດັບ V-1, ໂດຍມີດັດຊະນີອົກຊີເຈນທີ່ຈໍາກັດ (LOI) ປະມານ 26-28%
· ວັດສະດຸ Co polymer PP: UL94 ມັກຈະສາມາດບັນລຸລະດັບ V-0, LOI ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 29-32%
2.3 ລະບົບການຕື່ມແຮ່ທາດ (ອາລູມີນຽມ hydroxide, magnesium hydroxide)
ປະຕິກິລິຍາການຂາດນ້ໍາ endothermic ຂອງ retardants flame ແຮ່ທາດຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຈັບຄູ່ກັນດີກັບອຸນຫະພູມ degradation ຂອງໂພລີເມີ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງດ້ານຄວາມຮ້ອນສູງຂອງ homopolymer PP (ການເຊື່ອມໂຊມເບື້ອງຕົ້ນປະມານ 320 ℃) ກົງກັບ magnesium hydroxide (ຈຸດສູງສຸດຂອງການຂາດນ້ໍາປະມານ 340 ℃) ກ່ວາ.ອາລູມິນຽມ hydroxide(ຈຸດສູງສຸດຂອງການຂາດນ້ໍາປະມານ 220 ℃). ອຸນຫະພູມການເຊື່ອມໂຊມຂອງຂັ້ນຕອນທໍາອິດຕ່ໍາຂອງ co polymerized PP (ຊຶ່ງສາມາດຕ່ໍາເປັນ 280 ℃) ອາດຈະມີ synergy ທີ່ດີກວ່າກັບອຸນຫະພູມ dehydration ຂອງອາລູມິນຽມ hydroxide, ແຕ່ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອປ້ອງກັນການສູນເສຍຊັບສິນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກການເຊື່ອມໂຊມກ່ອນໄວອັນຄວນ.
Co polymerized PP ປົກກະຕິແລ້ວມີຄວາມຫນືດຕ່ໍາແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງ melter ທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບສອງດ້ານຕໍ່ການຕ້ານການໄຟໄຫມ້:
·ຜົນກະທົບທາງບວກ: ມັນງ່າຍຕໍ່ການສ້າງ "droplets" ໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້, ເອົາຄວາມຮ້ອນອອກໄປ, ແຕ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາການຕິດໄຟຂອງ droplet ໃນການທົດສອບ UL94.
·ຜົນກະທົບທາງລົບ: ຄວາມທົນທານຂອງການລະລາຍທີ່ແຂງແຮງຊ່ວຍໃຫ້ຊັ້ນຄາບອນທີ່ຂະຫຍາຍອອກແລະປ້ອງກັນການແຕກຫັກຂອງມັນ.
ຄວາມເຂັ້ມແຂງ melt ຂອງ homopolymer PP ແມ່ນຕ່ໍາ, ແລະຊັ້ນກາກບອນມັກຈະ rupture ເນື່ອງຈາກຄວາມກົດດັນພາຍໃນ, ແຕ່ແນວໂນ້ມຂອງ droplets melt ແມ່ນຕ່ໍາ. ໃນສູດການປະຕິບັດ, ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ມັກຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຕົວໂດຍການເພີ່ມຕົວແທນກາກບອນຫຼືຕົວປັບຄວາມຫນືດ.
ການຄົ້ນຄວ້າຫຼ້າສຸດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການອອກແບບໂຄງສ້າງລໍາດັບ copolymer ສະເພາະໂດຍຜ່ານເທກໂນໂລຍີ polymerization ທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ໄດ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນ block copolymer PP, ການສຸມໃສ່ຫນ່ວຍ ethylene ໃນພາກສ່ວນສະເພາະຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນສາມາດສ້າງ "ສ່ວນການເສຍສະລະ" ທີ່ມັກ degrades ແລະສົ່ງເສີມການສ້າງຕັ້ງຂອງຊັ້ນຄາບອນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມ preset ໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ propylene enriched segment ຮັກສາຄຸນສົມບັດຕົ້ນຕໍຂອງວັດສະດຸ. ນີ້ 'ການອອກແບບ retardant flame ລະດັບໂມເລກຸນ' ສະແດງໃຫ້ເຫັນທິດທາງການພັດທະນາຂອງວັດສະດຸ PP flame retardant.
ປະເພດຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານສໍາລັບ polypropylene ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນເລື່ອງຂອງການຄັດເລືອກວັດຖຸດິບ, ແຕ່ແທນທີ່ຈະເປັນຕົວແປການອອກແບບທີ່ມີຜົນກະທົບພື້ນຖານ.ທົນໄຟຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ. ຄວາມແຕກຕ່າງໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນ, ພຶດຕິກໍາການເຊື່ອມໂຊມຂອງຄວາມຮ້ອນ, ແລະຄຸນສົມບັດການລະລາຍລະຫວ່າງ homopolymer PP ແລະ copolymer PP ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະຕິສໍາພັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບລະບົບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ້ານ flame ລະດັບສູງ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປະຖິ້ມແນວຄວາມຄິດຂອງ "ສູດທົ່ວໄປ" ແລະຈັບຄູ່ແລະປັບລະບົບການຕ້ານ flame ໂດຍອີງໃສ່ລັກສະນະປະກົດຕົວຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານ. ຄວາມເຂົ້າໃຈທາງເຄມີຂອງວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ PP ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຄວາມຕ້ອງການທາງວິຊາການ, ແຕ່ຍັງເປັນກຸນແຈເພື່ອພັດທະນາອຸປະກອນການປະສິດທິພາບ, ປະຫຍັດ, ແລະ retardant flame ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ. ດ້ວຍລະບຽບການຕ້ານໄຟໄໝ້ທີ່ເຂັ້ມງວດນັບມື້ນັບຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງການພັດທະນາແບບຍືນຍົງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຍຸດທະສາດການອອກແບບທີ່ຫລອມໂລຫະນີ້ໂດຍອີງໃສ່ເນື້ອແທ້ຂອງວັດສະດຸຈະກາຍເປັນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍຂຶ້ນ.
