ໃນແອັບພລິເຄຊັນທີ່ມີລະດັບສູງເຊັ່ນ: ອຸປະກອນທີ່ໃສ່ໄດ້ດ້ວຍອີເລັກໂທຣນິກ, ສາຍເຄເບີ້ນບາງໆ, ແລະກະເປົ໋າໂປ່ງໃສໃນເຮືອນອັດສະລິຍະ, polyurethane thermoplastic polyurethane (TPU) ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມສູງສໍາລັບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີເລີດ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່, ແລະຄວາມໂປ່ງໃສ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການດັດແປງການທົນທານຕໍ່ໄຟຂອງ TPU ຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຝາບາງໆ (ໂດຍປົກກະຕິຫມາຍເຖິງຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງ <0.8 ມມ) ປະເຊີນກັບຄວາມຂັດແຍ້ງຫຼັກ: ການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ແບບດັ້ງເດີມ inevitably ນໍາໄປສູ່ຄວາມຫຍາບຄາຍ, ອາກາດຫນາວ, ສີຂາວ, ການສູນເສຍຄວາມໂປ່ງໃສ, ແລະການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກ (ໂດຍສະເພາະແມ່ນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນເພີ່ມເຕີມແມ່ນບັນລຸໄດ້). ບັນຫານີ້ຈໍາກັດຢ່າງຈິງຈັງໃນການພັດທະນາຜະລິດຕະພັນ TPU ຊັ້ນສູງ. ບົດຄວາມນີ້ຈະເຈາະເລິກກ່ຽວກັບສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການຂັດກັນນີ້ແລະອະທິບາຍຢ່າງເປັນລະບົບເພື່ອບັນລຸຄວາມກ້າວຫນ້າທາງເຕັກໂນໂລຊີໂດຍການນໍາໃຊ້ສະເພາະສະເພາະຂອງ magnesium hydroxide ultrafine (ເຊັ່ນ: ຕົວແບບMDH-III-3).
1. ຂໍ້ຂັດແຍ່ງທາງດ້ານຮ່າງກາຍລະຫວ່າງ "ການເພີ່ມສູງ" ແລະ "ກໍາແພງບາງ": TPU ຕົວຂອງມັນເອງແມ່ນ flammable (LOI ປະມານ 17%), ແລະເພື່ອບັນລຸລະດັບ UL94 V-0 (1.6mm) ຫຼືແມ້ກະທັ້ງລະດັບ VTM-0 (ຝາບາງ), ການເພີ່ມຂອງ halogen-free flame retardants (ເຊັ່ນ: magnesium hydroxide, MDH) ປົກກະຕິແລ້ວຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ສູງເປັນ 50-60wt%. ໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີຝາບາງໆ, ອັດຕາສ່ວນສູງຂອງອະນຸພາກອະນົງຄະທາດທີ່ແຂງກະດ້າງເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງໄລຍະຕໍ່ເນື່ອງຂອງ TPU ເປັນ elastomer, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຜະລິດຕະພັນກາຍເປັນແຂງ, ແຂງ, ແລະມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກ.
2. ຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບຮູບລັກສະນະຂອງຫນ້າດິນ: ອົງປະກອບຂອງຜະລິດຕະພັນເຄື່ອງອຸປະໂພກບໍລິໂພກລະດັບສູງຕ້ອງການພື້ນຜິວທີ່ລຽບຄືຜ້າໄຫມ, ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ, ແລະສີທີ່ເປັນເອກະພາບ. MDH ທໍາມະດາມີຂະຫນາດອະນຸພາກຂະຫນາດໃຫຍ່ (> 5μm) ແລະການແຜ່ກະຈາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ເຊິ່ງໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍປະກອບເປັນ "ເສັ້ນໄຍທີ່ເລື່ອນໄດ້", "pitting" ແລະ "ເຄື່ອງຫມາຍການໄຫຼ" ເທິງຫນ້າດິນໃນລະຫວ່າງການ extrusion ຫຼືສີດ molding. ພື້ນທີ່ສູງຂອງມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ງ່າຍແລະອາກາດຫນາວ, ມີຜົນກະທົບຢ່າງຮຸນແຮງຕໍ່ຮູບລັກສະນະແລະການສໍາພັດ.
3. ຄວາມຂັດກັນລະຫວ່າງຄວາມໂປ່ງໃສ ແລະ ໝອກຄວັນ: ຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຝາບາງ TPU ຕ້ອງການຄວາມໂປ່ງໃສຫຼືຄວາມໂປ່ງໃສເຄິ່ງ. ຖ້າຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກທີ່ເຕັມໄປມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າຄວາມຍາວຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ເຫັນໄດ້ (0.4-0.76μm), ມັນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການເພີ່ມຂື້ນຂອງ haze ແລະການສູນເສຍຄວາມໂປ່ງໃສຢ່າງສົມບູນ.
ແບບຈໍາລອງ "MDH-III-3" ເປັນຕົວແທນຂອງປະເພດຂອງຜະລິດຕະພັນ ultrafine, ຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ແລະແກ້ໄຂດ້ານສູງຂອງຜະລິດຕະພັນ magnesium hydroxide ທີ່ຜ່ານການອອກແບບວິສະວະກໍາເລິກ. ແນວຄວາມຄິດການອອກແບບຫຼັກຂອງມັນແມ່ນແນໃສ່ແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍຂ້າງເທິງ:
·ການປັບປຸງພິເສດແລະການແຜ່ກະຈາຍແຄບ: ຂະຫນາດອະນຸພາກ D50 ຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດພາຍໃນຂອບເຂດ 0.8-1.2 μ m (i. e. ລະດັບ micron), ແລະດັດຊະນີການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດ particle (ຄ່າ SPAN) ແມ່ນຕໍ່າທີ່ສຸດ. ຄວາມສໍາຄັນຂອງມັນແມ່ນຢູ່ໃນ:
·ຫຼຸດຜ່ອນການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງ: ຈໍານວນອະນຸພາກຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຄວາມຍາວຂອງແສງທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຫຼຸດຜ່ອນການຂັດຂວາງແລະການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງ, ຊ່ວຍໃຫ້ຜະລິດຕະພັນຮັກສາຄວາມໂປ່ງໃສທີ່ດີເລີດຫຼືຢ່າງຫນ້ອຍມີຮູບລັກສະນະສີຂາວ້ໍານົມທີ່ເປັນເອກະພາບໃນຂະນະທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຕ້ານໄຟໄຫມ້, ແທນທີ່ຈະເປັນສີຂາວສີຂີ້ເຖົ່າຫຍາບຄາຍ.
·ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ: ອະນຸພາກທີ່ລະອຽດອ່ອນ ແລະ ເອກະພາບມີທ່າອ່ຽງໜ້ອຍທີ່ຈະເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຈຸດບົກພ່ອງຂອງຄວາມກົດດັນ, ເຊິ່ງມີປະໂຫຍດຕໍ່ການຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມແຮງຂອງ TPU.
·ການດັດແປງ microencapsulation ດ້ານຂັ້ນສູງ:ບໍ່ຄືກັບການຫຸ້ມຫໍ່ແບບງ່າຍດາຍດ້ວຍຕົວເຊື່ອມຕໍ່ແບບທໍາມະດາ,MDH-III-3 ໃຊ້ຕົວເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງອິນເຕີເຟດໂພລີເມີທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບສ່ວນອ່ອນຂອງ TPU ສໍາລັບການເຄືອບ graft. 'ຊັ້ນການໂຕ້ຕອບແບບຍືດຫຍຸ່ນ' ນີ້ມີສອງຫນ້າທີ່ຕົ້ນຕໍ:
·ສົ່ງເສີມການກະຈາຍ: ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງ van der Waals ກໍາລັງລະຫວ່າງອະນຸພາກ MDH, ເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຂຶ້ນເປີດໂດຍກໍາລັງ shear ໃນ TPU melt, ບັນລຸຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງ nanoscale ກະແຈກກະຈາຍ, ແລະຫຼີກເວັ້ນການ agglomerates ຈາກການກາຍເປັນຂໍ້ບົກພ່ອງດ້ານຫນ້າແລະແຫຼ່ງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຄວາມກົດດັນ.
·ຄວາມກົດດັນ buffering ແລະການສົ່ງຕໍ່: ຊັ້ນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນນີ້ສາມາດສົ່ງແລະກະຈາຍກໍາລັງພາຍນອກຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງຂອງອະນຸພາກອະນົງຄະທາດທີ່ເຂັ້ມງວດໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນ TPU ອ່ອນໆ, ດັ່ງນັ້ນການຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງ TPU ທີ່ຍືດຫຍຸ່ນແລະສາມາດພັບໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າພາຍໃຕ້ການຕື່ມຂໍ້ມູນສູງສຸດ (ເຊັ່ນ: 55wt.%).
·ເນື້ອໃນ ion impurity ຕ່ໍາທີ່ສຸດ: ໂດຍຜ່ານຂະບວນການສັງເຄາະແລະຄວາມບໍລິສຸດທີ່ຊັດເຈນ, ເນື້ອໃນ impurity ຂອງ chloride ions, sodium ions, ແລະ impurities ອື່ນໆແມ່ນຄວບຄຸມຢູ່ໃນລະດັບ ppm. ນີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການປຸງແຕ່ງແລະການຕໍ່ຕ້ານອາກາດຫນາວ. impurities ແມ່ນຕົວກະຕຸ້ນສໍາລັບການເຊື່ອມໂຊມຂອງ TPU (ສີເຫຼືອງ, viscosity ຫຼຸດລົງ) ໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງອຸນຫະພູມສູງ, ແລະຍັງເປັນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການເຄື່ອນຍ້າຍໃນພາຍຫລັງໄປສູ່ຫນ້າດິນເພື່ອສ້າງເປັນ "ອາກາດຫນາວສີຂາວ". ຄວາມບໍລິສຸດສູງ MDH-III-3 ລົບລ້າງບັນຫານີ້ຈາກຮາກ.
· ລະບົບການເຊື່ອມສານຕ້ານໄຟໄໝ້: ປະສົມ MDH-III-3 ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນສະເພາະຂອງສານຕ້ານການຕ້ານອັກຄີໄພຂະໜາດນາໂນ (ເຊັ່ນ: ຊິລິເຄດຊັ້ນທີ່ມີການແກ້ໄຂອິນຊີ). ຫລັງສາມາດສ້າງໂຄງສ້າງ "nano barrier" ໃນ TPU matrix, ເຊິ່ງ synergizes ກັບ gas-phase retardancy flame ແລະການ decomposition endothermic ຂອງ MDH, ແລະຄາດວ່າຈະຫຼຸດລົງຈໍານວນທັງຫມົດຂອງ MDH ເພີ່ມ 5-10%, ການສ້າງພື້ນທີ່ສໍາລັບການຮັກສາຄຸນສົມບັດກົນຈັກແລະຮູບລັກສະນະ.
· ຕົວແກ້ໄຂທາງວິທະຍາສາດ: ການເພີ່ມປະລິມານການຕິດຕາມ (0.1-0.5%) ຂອງເຄື່ອງຊ່ວຍປະມວນຜົນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ (ເຊັ່ນ: fluoropolymers) ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນືດ ແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງແມ່ພິມຂອງ TPU ທີ່ເຕີມເຕັມທີ່ສູງ, ເຮັດໃຫ້ການໄຫຼຂອງລະລາຍໄດ້ກ້ຽງກວ່າ ແລະມີຄວາມສະເໝີພາບຫຼາຍໃນແມ່ພິມທີ່ມີຝາບາງໆ, ດັ່ງນັ້ນການກໍາຈັດຮອຍໄຫຼ, ເສັ້ນລຽບ ແລະເສັ້ນເຂົ້າກັນ.
·ຂະບວນການກະແຈກກະຈາຍຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາ: ເນື່ອງຈາກລັກສະນະການກະຈາຍຂອງ MDH-III-3, ຫຼັກການປຸງແຕ່ງແມ່ນເພື່ອ "ປ້ອງກັນການລວບລວມຄືນໃຫມ່" ແລະ "ຫຼີກເວັ້ນການເຊື່ອມໂຊມຂອງຄວາມຮ້ອນ". ຄວນຈະນໍາໃຊ້ເຄື່ອງ extruder ຄູ່ຄູ່ທີ່ມີ shear ຕ່ໍາຫາຂະຫນາດກາງແລະການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ, ມີການຕັ້ງຄ່າສະກູອ່ອນໆແລະອຸນຫະພູມສ່ວນ melting ຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດຢູ່ທີ່ 185-195 ℃ (ໄກຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມ decomposition ເບື້ອງຕົ້ນຂອງ MDH ທີ່ 340 ℃) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຄວາມເສຍຫາຍຄວາມຮ້ອນກັບ TPU ແລະຕົວປັບຫນ້າດິນ.
· ຄວາມກົດດັນສູງແລະເຄື່ອງແມ່ພິມດ້ວຍສີດຄວາມໄວສູງ: ສໍາລັບແມ່ພິມສີດທີ່ມີຝາບາງ, ຄວາມໄວສີດສູງແລະຄວາມກົດດັນສູງຄວນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າ filler ອຸດົມສົມບູນ melts ໄວແລະຫນາແຫນ້ນຕື່ມຢູ່ຕາມໂກນ mold, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການໄຫຼລະຫວ່າງຊັ້ນແຂງຂອງຫນ້າດິນແລະຊັ້ນຫຼັກ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໄດ້ຮັບກະຈົກຄ້າຍຄືຮູບລັກສະນະ.
| ຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບ | magnesium hydroxide ແບບດັ້ງເດີມ (>5μm) ເຕີມ TPU ການຜະລິດຝາບາງໆ品 | MDH-III-3 ultrafine magnesium hydroxide ເຕີມ TPU ຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຝາບາງໆ | ຫຼັກການປັບປຸງ |
| ສໍາເລັດຮູບ | ຍາກ, ມີ pockmarks ຈະແຈ້ງແລະເຄື່ອງຫມາຍການໄຫຼ | ກ້ຽງແລະຮາບພຽງ, ເຂົ້າຫາຮູບລັກສະນະຂອງ TPU ບໍລິສຸດ | ຂະໜາດອະນຸພາກອັນດີເລີດແລະການກະແຈກກະຈາຍທີ່ສົມບູນແບບກໍາຈັດຄວາມບົກພ່ອງຂອງ macroscopic |
| ອາຍ/ຄວາມໂປ່ງໃສ | opaque ຫມົດ, ສີຂາວສີຂີ້ເຖົ່າ | ເປັນສີເຄິ່ງໂປ່ງໃສ ຫຼືສີຂາວນ້ຳນົມ, ມີໂຄງສ້າງພຣີມຽມ | ອະນຸພາກ submicron ຫຼຸດຜ່ອນການກະແຈກກະຈາຍແສງສະຫວ່າງທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ |
| ປະສິດທິພາບການທົນໄຟ | ຕ້ອງການປະລິມານເພີ່ມເຕີມທີ່ສູງຫຼາຍ (> 65%) ເພື່ອບັນລຸ V-0 | V-0 ສາມາດບັນລຸໄດ້ດ້ວຍການເພີ່ມ 55-60% | ການກະຈາຍຕົວສູງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄໝ້ໄດ້ສູງສຸດ |
| ຄວາມແຮງ tensile/elongation | ການເສື່ອມສະພາບຢ່າງຮ້າຍແຮງ ແລະການເສື່ອມສະພາບ | ອັດຕາການເກັບຮັກສາ> 70%, ຍັງມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີ | ຊັ້ນການໂຕ້ຕອບທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະອະນຸພາກ ultrafine ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ |
| ທົນທານຕໍ່ອາກາດຫນາວ | ອາກາດຫນາວສີຂາວຂອງພື້ນຜິວປາກົດພາຍໃນສອງສາມອາທິດ | ໄລຍະຍາວ (> 6 ເດືອນ) ບໍ່ມີການເຄື່ອນຍ້າຍ ຫຼືອາກາດໜາວ | ຄວາມບໍລິສຸດສູງແລະການຜູກມັດທາງເຄມີດ້ານຄວາມຫມັ້ນຄົງ |
| ສະພາບຄ່ອງໃນການປຸງແຕ່ງ | ຄວາມຫນືດສູງແລະຄວາມຄ່ອງຕົວທີ່ບໍ່ດີຂອງການລະລາຍ | ລະບາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີ, ເຫມາະສໍາລັບການກອບເປັນຈໍານວນຝາບາງ | Spheroidization ແລະການປິ່ນປົວ lubrication ດ້ານຫຼຸດຜ່ອນ friction |
ການແກ້ໄຂບັນຫາການດຸ່ນດ່ຽງລະຫວ່າງການຕິດໄຟແລະການປະກົດຕົວຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຝາບາງ TPU ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນເລື່ອງຂອງ "ການທົດແທນການຕື່ມ", ແຕ່ເປັນວິສະວະກໍາລະບົບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການອອກແບບຈຸລະພາກຂອງ filler, ເຄມີການໂຕ້ຕອບ, rheology, ແລະເຕັກໂນໂລຊີການປຸງແຕ່ງ. ປະສິດທິພາບສູງ magnesium hydroxide ultrafine, ເປັນຕົວແທນໂດຍ MDH-III-3, ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ overturns dilemma ຂອງ retardants flame inorganic ແບບດັ້ງເດີມດ້ວຍ "ການຕື່ມຫຼາຍເກີນໄປ, ປະສິດທິພາບທີ່ບໍ່ດີ, ແລະຮູບລັກສະນະທີ່ບໍ່ດີ" ໂດຍຜ່ານສາມລັກສະນະຫຼັກຂອງຂະຫນາດອະນຸພາກ submicron, ຊັ້ນການໂຕ້ຕອບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງໂພລີເມີ, ແລະຄວາມບໍລິສຸດສູງ.
