تأثير ADP المعدلة على Silane على الخواص الميكانيكية وخصائص مثبطات اللهب من PP

تأثير ADP المعدلة على Silane على الخواص الميكانيكية وخصائص مثبطات اللهب من PP

في الصناعة الحديثة ، يستخدم polypropylene (PP) على نطاق واسع بفضل خصائصه الخفيفة ، منخفضة التكلفة ، والخصائص الميكانيكية الجيدة. ومع ذلك ، فإن قابليته للاشتعال يعيق تطبيقه في حقول السلامة العالية. الدوائر القصيرة في الأجهزة الإلكترونية ، على سبيل المثال ، يمكن أن تشكل مخاطر حريق ، مما يدفع العلماء إلى استكشاف تعديلات المواد المركبة.

يعتبر ثنائي إيثيل فوسفات الألومنيوم (ADP) ، وهو مثبط له اللهب الخالي من الهالوجين ، فعالًا ولكن لديه توافق ضعيف مع PP ، مما يحد من أدائه. إليكم المكان الذي يلعب فيه عوامل اقتران Silane كحل رئيسي لهذا عنق الزجاجة الفني.

عن طريق تعديل ADP مع Silane ، يمكن تعزيز التوافق بين ADP و PP بشكل كبير. هذا يؤدي إلى تشتت أفضل من ADP في مصفوفة PP ، مما يؤدي إلى تحسين تثبيت اللهب وربما خصائص أخرى مثل القوة الميكانيكية والاستقرار الحراري. يمكن أن يشكل ADP Silane - المعدّل روابطًا شبنية أقوى مع PP ، مما يخلق مادة مركبة أكثر قوة. قد يعزز هذا التعديل أيضًا ثبات التحلل الحراري لـ PP ، مما يسمح له بالحفاظ على خصائصه في درجات حرارة أعلى. بشكل عام ، يمكن لـ Silane - ADP المعدلة أن يجعل PP أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تكون فيها تثبيت اللهب وأداء المواد أمرًا بالغ الأهمية.

1. طريقة اختيار وكيل اقتران سيلان

في أبحاث المواد المركبة ، يشبه اختيار المعدل المناسب اختيار أداة لقطعة موسيقية. في هذه الدراسة ، اختار العلماء ثلاثة عوامل اقتران Silane مع هياكل كيميائية مختلفة ومجموعات وظيفية: A-151 ، KH-550 ، و KH-560 ، وكلها تهدف إلى تعزيز التوافق بين ADP و PP.

1. الأساس النظري للتصميم التجريبي

عوامل اقتران Silane لها خاصية وظيفية مزدوجة. تحتوي إحدى الطرفين على مجموعات كيميائية يمكن أن تتفاعل مع سطح ADP ، مثل مجموعات الفينيل (A-151) أو الأمينية (KH-550) أو الإيبوكسي (KH-560). الطرف الآخر يمكن أن يشكل الارتباط المتقاطع المادي مع PP. يسمح هذا الإجراء المزدوج لـ ADP المعدلة بالتفريق بشكل أكثر موحدة في مصفوفة PP ويعزز الخصائص الكلية للمادة المركبة من خلال التفاعلات البينية.

2. تنفيذ طريقة التعديل

استخدمت التجربة تقنية التعديل الجاف. على وجه التحديد ، تم خلط عامل اقتران ADP و Silane في نسبة معينة وتفاعل في ظل ظروف درجة الحرارة والرطوبة المناسبة. أثناء التفاعل ، كانت المجموعات الوظيفية لعامل الاقتران مرتبطًا كيميائيًا بسطح ADP ، في حين أن المجموعات الوظيفية للطرف الآخر وفرت الأساس للترابط اللاحق مع PP.

3. الملاحظات الأولية لعوامل اقتران مختلفة

قدمت A-151 الاستقرار الكيميائي الرائع من خلال مجموعة الفينيل. كانت مجموعة الأمينية في KH-550 أكثر ملاءمة لتحسين الخصائص الميكانيكية. أظهرت مجموعة الايبوكسي في KH-560 ميزة كبيرة في تشتت وتثبيط اللهب. حدد اختيار عوامل الاقتران المختلفة مباشرة اختلافات الأداء في ADP المعدلة.

الثاني. تأثير ADP المعدل على الخواص الميكانيكية لـ PP

عزز إدخال ADP المعدل بشكل كبير الخواص الميكانيكية لـ PP. يميل ADP غير المعدل التقليدي إلى تكوين تكتلات الجسيمات في PP ، مما يقلل من توحيد المواد والأداء الميكانيكي. ومع ذلك ، فإن ADP المعدلة يعالج هذه المشكلة بفعالية.

1. تعزيز قوة الشد

إن إضافة ADP المعدلة المعدلة بشكل ملحوظ يزيد من قوة الشد من PP. توضح البيانات التجريبية أن العينات ذات ADP المعدلة A-151 تظهر أكبر زيادة قدرها 25 ٪. ويرجع ذلك إلى قدرة الترابط الكيميائي القوي للفينيل سيلان ، مما يعزز التصاق الوجه. في المقابل ، يحسن تعديل الأميني في KH-550 ليونة ، ويوازن مجموعة الإبوكسي في KH-560 قوة وشد الشد.

2. التحسن في استطالة كسر

يعمل ADP المعدل أيضًا على تحسين استطالة كسر المادة المركبة. تُظهر العينات المعدلة من KH-550 زيادة قدرها حوالي 18 ٪ ، مما يشير إلى أن اختيار المعدل يؤثر أيضًا بشكل حاسم على مرونة المادة.

3. تحليل الآليات المجهرية

تكشف ملاحظات المجهر الإلكتروني للمسح (SEM) أن ADP غير المعدلة يخلق تشققات على أسطح الكسر ، في حين أن ADP المعدل يشكل سطح كسر ليفي مع التصاق مصفوفة ضيق. هذا التغيير المجهري هو السبب الجذري للخصائص الميكانيكية المعززة.

ثالثا. تعزيز تثبيت اللهب PP عن طريق تعديل ADP

فيما يتعلق بتثبيت اللهب ، يقدم ADP المعدل نتائج مثيرة للإعجاب '. قامت التجارب بتقييم تأثيرات المعدلات المختلفة عن طريق قياس مؤشر الأكسجين المحد (LOI) ومعدل إطلاق الحرارة (HRR).

1. زيادة في الحد من مؤشر الأكسجين

LOI هو مفتاح تقييم تثبيت اللهب. بعد التعديل ، ارتفعت LOI لعينات A-151 إلى 36.5 ٪ ، أعلى بكثير من تلك غير المعدلة. هذا يدل على أن الفينيل سيلان يعزز تشتت ADP ويحسن تأخير اللهب من خلال الاستقرار الكيميائي.

2. انخفاض معدل إطلاق الحرارة

KH-560 يبرز في آليات تأخير اللهب. تحتوي عينات من ADP المعدلة على انخفاض كبير في HRR وأدنى إجمالي إطلاق الحرارة (THR). ويرجع ذلك إلى طبقة char الواقية التي تتشكلها مجموعات الايبوكسي في درجات حرارة عالية ، مما يبطئ تحلل المواد.

3. مناقشة آليات تثبيت اللهب

يعرض ADP المعدل تأثيرات تآزرية أثناء الاحتراق. على سبيل المثال ، يعزز A-151 تشكيل طبقة Char ، بينما يطلق KH-550 غاز النيتروجين في درجات حرارة عالية ، مما يخلق حاجزًا خاملًا في الغاز. تساهم مجموعات الايبوكسي في KH-560 في تكوين طبقة Char وتعزيز استقرار المواد من خلال التشابك.

خاتمة

في علم المواد اليوم ، اكتسبت مثبطات الهالوجين الحرة للهلة الانتباه إلى الود البيئي وسلامتها. طورت Guangzhou Yinsu Flame Letardant New Materials Co. ، Ltd. مثبطات Flame عالية الأداء. هذه المثبطات ، مع خصائصها الممتازة - خصائص مثبطاتها ونطاق التطبيق الواسع ، مثالية لنايلون درجة الحرارة العالية ، PBT ، TPE ، TPU ، وغيرها من المواد. كما أنها مناسبة للطلاء والمطاط ، مما يعزز بشكل فعال تصنيف المواد المتأخرة للهب لتلبية احتياجات الصناعة المتنوعة.

بالمقارنة مع مثبطات Flame التقليدية للسلسلة ، توفر مثبطات Flame ADP من Yinsu ثباتًا حراريًا أعلى وخصائص ميكانيكية أفضل مع الحفاظ على الود البيئي. نطاق التطبيق الواسع والأداء المتفوق يجعلهم خيارًا موثوقًا في صناعة المواد. تكرس Guangzhou Yinsu Flame Retradant New Materials Co. ، Ltd. لتوفير حلول فعالة ومستدامة في صناعة الأناقة ، وتشجيع تنمية أكثر أمانًا ومستدامة.