ວິທີການອອກແບບວັດສະດຸ PC ທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສສູງ Flame-Retardant ທີ່ມີ Nano Precipitation ATH ເປັນຫຼັກ?

Polycarbonate (PC) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອົງປະກອບຕ້ານໄຟໄຫມ້ທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສສູງ (ເຊັ່ນ: ປ່ອງຢ້ຽມເອເລັກໂຕຣນິກ, ອຸປະກອນເຮັດໃຫ້ມີແສງ, ແລະພາຍໃນລົດໄຟຄວາມໄວສູງ) ເນື່ອງຈາກການຖ່າຍທອດແສງສະຫວ່າງທີ່ດີເລີດ, ການຕໍ່ຕ້ານຜົນກະທົບແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມິຕິລະດັບ. ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ຈະ​ວິ​ເຄາະ​ເສັ້ນ​ທາງ​ດ້ານ​ວິ​ຊາ​ການ​ຂອງ​ການ​ອອກ​ແບບ synergistic ນີ້​ຈາກ​ທັດ​ສະ​ນະ multiscale​.

I. ການວິເຄາະ: "ສາມຫລ່ຽມທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້" ຂອງຄວາມຕ້ານທານໄຟ, ການຖ່າຍທອດແສງສະຫວ່າງ, ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກ

1. ການຄວບຄຸມການກະແຈກກະຈາຍ: ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກຈະຕ້ອງມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຄວາມຍາວຄື່ນຂອງແສງທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ (<40 nm) ແລະກົງກັນສູງກັບດັດຊະນີ refractive ຂອງມາຕຣິກເບື້ອງ.

2. ການຄວບຄຸມການໂຕ້ຕອບ: ອະນຸພາກຕ້ອງບັນລຸການກະແຈກກະຈາຍໃນລະດັບໂມເລກຸນຢູ່ໃກ້ກັບ matrix ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ເກີດຈາກ agglomerates.

3. ປະສິດທິພາບການຕິດແປວໄຟ: Nano-ATH ຕ້ອງກະຕຸ້ນກົນໄກການຕ້ານການຕິດແປວໄຟຂອງໄລຍະ condensed-phase ປະສິດທິພາບໃນລະດັບການໂຫຼດຕ່ໍາ (ປົກກະຕິ 10-20 wt%).

ທຳມະດາATH(ຂະຫນາດອະນຸພາກ 1-10 μm) ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງຮ້າຍແຮງ, ນໍາໄປສູ່ການ opalescence ວັດສະດຸ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, nano-ATH ທີ່ຫລອມໂລຫະໂດຍຜ່ານວິທີການຝົນ (ມີຂະຫນາດອະນຸພາກສະເລ່ຍ D50 < 50 nm ແລະການແຜ່ກະຈາຍແຄບ), ເນື່ອງຈາກຂະຫນາດຂອງມັນຢູ່ໄກກວ່າຄວາມຍາວຂອງແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນແລະຄຸນສົມບັດ optical ທີ່ສາມາດປັບໄດ້ໂດຍຜ່ານການດັດແປງພື້ນຜິວ, ເປັນການແກ້ໄຂທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ການຂັດແຍ້ງນີ້.

II. ການເລືອກວັດສະດຸແລະການປຸງແຕ່ງກ່ອນ: ຈຸດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຊັດເຈນ

1. ຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບ Nanoprecipitation ATH

· ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ ແລະຮູບຊົງ: ຕ້ອງການອະນຸພາກ nanoparticles ຮູບຊົງເປັນຮູບຊົງກົມ ຫຼືຮູບສີ່ຫຼ່ຽມຫົກຫລ່ຽມປົກກະຕິ. ອະນຸພາກ spherical ສະແດງໃຫ້ເຫັນ isotropy, ມີຮູບແບບກະແຈກກະຈາຍງ່າຍດາຍ; nanocrystals ຮູບຊົງ platelet hexagonal ຂອງຄວາມຫນາສະເພາະຍັງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການກະແຈກກະຈາຍໃນເວລາທີ່ຮັດກຸມຂະຫນານກັບທິດທາງແສງສະຫວ່າງ.

Sodium ion residue: ຄວບຄຸມເນື້ອໃນ Na⁺ < 50 ppm ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ catalyzing ການຍ່ອຍສະຫຼາຍ hydrolysis ຂອງ PC ໃນລະຫວ່າງການປະມວນຜົນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.

2. ການຄັດເລືອກແລະສະຖຽນລະພາບຂອງ PC Matrix

ຢາງ PC ເກຣດ Optical: ເລືອກເກຣດທີ່ມີມົນລະພິດຕໍ່າ, ການປ່ຽນສີຕໍ່າ, ແລະການກະຈາຍນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນແຄບ, ດ້ວຍການສົ່ງແສງເບື້ອງຕົ້ນຂອງ > 88%.

Hydrolysis stabilizers ແລະ antioxidants: ທາດປະສົມ Epoxidic ແລະ phosphite ester antioxidants ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເພີ່ມລ່ວງຫນ້າເພື່ອປົກປ້ອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງພັນທະບັດ ester ໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງຢູ່ໃນທີ່ປະທັບຂອງ ATH.

Ⅲ. ກົດລະບຽບການປະຕິບັດແລະກົນໄກການປະສານງານ

1. ກົນ​ໄກ​ການ​ຕ້ານ​ອັກ​ເສບ (ຜົນ​ກະ​ທົບ Synergistic​)

Nano-ATH ບໍ່ປະຕິບັດການໂດດດ່ຽວພາຍໃນ PC

ສິ່ງກີດຂວາງທາງກາຍະພາບ: ໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້, ອະນຸພາກ nanoparticles ເຄື່ອນຍ້າຍໄປສູ່ພື້ນຜິວ PC molten ແລະ, ໃນ synergy ກັບຊັ້ນຄາບອນທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການ decomposition ຂອງ PC ເອງ, ສ້າງຊັ້ນປ້ອງກັນປະສົມ "Al₂O₃-carbon" ຫນາແຫນ້ນ.

2. ກົນໄກການເກັບຮັກສາປະສິດທິພາບ Optical

ດັດ​ຊະ​ນີ Refractive ການ​ຈັບ​ຄູ່​: ໂດຍ​ການ​ດັດ​ແກ້​ຫນ້າ​ດິນ​, ຄວາມ​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ຂອງ​ດັດ​ຊະ​ນີ refractive (Δn​) ຢູ່​ທີ່​ATH-polymer interface ແມ່ນຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 0.01. ອີງ​ຕາມ​ທິດ​ສະ​ດີ​ກະ​ແຈກ​ກະ​ຈາຍ​, ສ່ວນ​ຂ້າມ​ກະ​ແຈກ​ກະ​ຈາຍ​ແມ່ນ​ສັດ​ສ່ວນ​ກັບ (Δn​)²​, ດັ່ງ​ນັ້ນ​ບັນ​ລຸ​ໄດ້ "ຄວາມ​ໂປ່ງ​ໃສ optical​."

ກໍາຈັດ agglomerates: Agglomerates ແມ່ນແຫຼ່ງຕົ້ນຕໍຂອງການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງ. ຈຸດປະສົງຫຼັກຂອງຂະບວນການໂຕ້ຕອບແລະການກະແຈກກະຈາຍທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງແມ່ນເພື່ອບັນລຸສະຖານະກະແຈກກະຈາຍທີ່ອະນຸພາກ nanoparticles ຕົ້ນຕໍເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຫນ່ວຍງານພື້ນຖານ.

Ⅳ. ລັກສະນະການປະຕິບັດທີ່ສົມບູນແບບແລະການກວດສອບການອອກແບບ

1. ປະສິດທິພາບທາງ optical: ໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກ haze ແລະ spectrophotometer ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະການສົ່ງແສງສະຫວ່າງທັງຫມົດ (TT) ແລະ haze. ເປົ້າໝາຍ: TT>82%, Haze<8%.

2. ປະສິດທິພາບການຕິດໄຟ: ການເຜົາໃຫມ້ຕາມແນວຕັ້ງ UL-94 (V-0 ສໍາລັບຄວາມຫນາຂອງ 1.6mm ແລະຂ້າງເທິງ), ດັດຊະນີອົກຊີເຈນທີ່ສຸດທ້າຍ (LOI>30%). ສົມທົບກັບການວິເຄາະຂອງ cone calorimetry (CONE) ຂອງອັດຕາການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນສູງສຸດ (pHRR) ແລະການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນທັງຫມົດ (THR), ປະເມີນອັນຕະລາຍໄຟທີ່ແທ້ຈິງ.

3. ການໂຕ້ຕອບ ແລະ ການປະເມີນການແບ່ງຂັ້ນ:

· TEM ຄວາມ​ລະ​ອຽດ​ສູງ​: ສາຍ​ຕາ​ສັງ​ເກດ​ເບິ່ງ​ສະ​ພາບ​ການ​ກະ​ຈາຍ​ຂອງ nanoparticles ແລະ​ຄວາມ​ຫນາ​ຂອງ​ຊັ້ນ interfacial ໄດ້​.

· rheology ແບບເຄື່ອນໄຫວ: ໃນລະດັບຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ, ຄ່າພູພຽງຂອງໂມດູລການເກັບຮັກສາ (G ') ທີ່ລະອຽດອ່ອນສາມາດສະທ້ອນເຖິງລະດັບຂອງການກະຈາຍເຄືອຂ່າຍຂອງ nanoparticles.

4. ການດຸ່ນດ່ຽງຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກ: ການກະຈາຍທີ່ດີຂອງ nanoparticles ປົກກະຕິແລ້ວສາມາດຮັກສາລະດັບສູງຂອງຜົນກະທົບ notch ແລະເພີ່ມໂມດູນໂຄ້ງ, ແຕ່ຄວນເອົາໃຈໃສ່ກັບຄວາມສົມດູນລະຫວ່າງ elasticity ແລະ rigidity.

ສະຫຼຸບ: ປັດຊະຍາການອອກແບບລະບົບຈາກ "ການເພີ່ມເຕີມ" ກັບ "fusion"

ການອອກແບບວັດສະດຸປະສົມ PC ທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສສູງດ້ວຍ nano precipitationATHເນື່ອງຈາກວ່າຫຼັກບໍ່ແມ່ນການຜະສົມຜະສານທາງກາຍະພາບ, ແຕ່ເປັນຫຼາຍລະດັບ, ວິສະວະກໍາລະບົບປະສົມປະສານຈາກການອອກແບບການໂຕ້ຕອບໂມເລກຸນ, ການຄວບຄຸມການກະແຈກກະຈາຍ nanoscale, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເພື່ອການປະມວນຜົນ macroscopic induced ປະຖົມນິເທດ.

ກຸນແຈຂອງຄວາມສໍາເລັດຂອງມັນແມ່ນຢູ່ໃນຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງແລະການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດພາຍໃນຂອງ nano precipitated ATH (ຂະຫນາດ particle, morphology, ເຄມີຫນ້າດິນ), ບັນລຸ "ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງ optical ແລະເຄມີ" ກັບ PC matrix ຜ່ານວິສະວະກໍາໂມເລກຸນການໂຕ້ຕອບທີ່ຊັດເຈນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ locking ປະໂຫຍດ nanoscale ນີ້ໃນ macroscopic ເຕັກໂນໂລຊີໂດຍຜ່ານຂະບວນການທິດທາງ. ເປົ້າຫມາຍສຸດທ້າຍແມ່ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ nano ATH ບໍ່ໄດ້ເປັນ "ວັດຖຸຕ່າງປະເທດ" ໃນ PC, ແຕ່ເປັນອົງປະກອບທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນແຕ່ຂາດບໍ່ໄດ້ຂອງໂຄງກະດູກທີ່ເຮັດວຽກຂອງມັນ, ດ້ວຍເຫດຜົນນີ້, synergistically endowing the material with seeming contradictory excitement - clear as glass and as flame retardant as rock. ນີ້ເປັນຂັ້ນຕອນໃຫມ່ໃນການອອກແບບວັດສະດຸໂພລີເມີທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟ, ການເຄື່ອນຍ້າຍຈາກ "ການປະນີປະນອມປະສິດທິພາບ" ແບບດັ້ງເດີມໄປສູ່ "ການສ້າງການຮ່ວມມືດ້ານປະສິດທິພາບ".