MCA ja alumiiniumhüpofosfiidi (AHP) valemi disain eralduskattes leegiaeglustuseks

MCA ja alumiiniumhüpofosfiidi (AHP) valemi disain eralduskattes leegiaeglustuseks

Kasutaja erinõuete põhjal leegiaeglustavate eralduskatete osas, on omadusedMelamiintsüanuraat (MCA)jaAlumiiniumhüpofosfit (AHP)analüüsitakse järgmiselt:

1. Ühilduvus lägasüsteemidega

• MCA:
• Vesikeskkonnad:Dispergeeruvuse parandamiseks on vaja pinna modifitseerimist (nt silaani sidestusained või pindaktiivsed ained); vastasel juhul võib tekkida aglomeratsioon.
• NMP-süsteemid:Võib polaarsetes lahustites kergelt turseda (soovitatav: testida tursekiirust pärast 7-päevast leotamist).
• AHP:
• Vesikeskkonnad:Hea dispergeeruvus, kuid pH-d tuleb kontrollida (happeline keskkond võib põhjustada hüdrolüüsi).
• NMP-süsteemid:Kõrge keemiline stabiilsus minimaalse pundumisriskiga.
  Järeldus:AHP näitab paremat ühilduvust, samas kui MCA vajab muutmist.

2. Osakeste suurus ja katmisprotsessi kohanemisvõime

• MCA:
• Algne D50: ~1–2 μm; osakeste suuruse vähendamiseks on vaja jahvatada (nt liivajahvatusega), kuid see võib kahjustada kihilist struktuuri, mõjutades leegiaeglustava toime efektiivsust.
• Jahvatamisjärgne ühtlus tuleb kontrollida (SEM-vaatlus).
• AHP:
• Algne D50: Tavaliselt ≤5 μm; jahvatamine D50 0,5 μm/D90 1 μm-ni on saavutatav (liigne jahvatamine võib põhjustada suspensiooni viskoossuse järske tõuse).
  Järeldus:MCA-l on parem osakeste suuruse kohanemisvõime ja madalam protsessirisk.

3. Nakke- ja kulumiskindlus

• MCA:
• Madal polaarsus viib halva nakkumiseni PE/PP eralduskiledega; nõuab 5–10% akrüülpõhiseid sideaineid (nt PVDF-HFP).
• Kõrge hõõrdetegur võib kulumiskindluse parandamiseks vajada 0,5–1% nano-SiO₂ lisamist.
• AHP:
• Pinna hüdroksüülrühmad moodustavad separaatoriga vesiniksidemeid, parandades adhesiooni, kuid siiski on vaja 3–5% polüuretaanist sideaineid.
• Suurem kõvadus (Mohsi skaala ~3) võib pikaajalise hõõrdumise korral põhjustada mikroosakeste eraldumist (nõuab tsüklilist testimist).
  Järeldus:AHP pakub paremat üldist jõudlust, kuid nõuab sideaine optimeerimist.

4. Termiline stabiilsus ja lagunemisomadused

• MCA:
• Lagunemistemperatuur: 260–310 °C; ei suuda gaasi tekitada temperatuuril 120–150 °C, mistõttu ei pruugi termiline läbimurre olla võimalik.
• AHP:
• Lagunemistemperatuur: 280–310 °C, mis on samuti ebapiisav madalatemperatuurseks gaasi tekitamiseks.
  Põhiprobleem:Mõlemad lagunevad sihttemperatuurist (120–150 °C) kõrgemal temperatuuril.Lahendused:
• Kasutage madalatemperatuurseid sünergiste (nt mikrokapseldatud punast fosforit, lagunemisvahemik: 150–200 °C) või modifitseeritud ammooniumpolüfosfaati (APP, kaetud lagunemistemperatuuri reguleerimiseks 140–180 °C-ni).
• KujundageMCA/APP komposiit (suhe 6:4)et ära kasutada APP madalatemperatuurset gaasi genereerimist + MCA gaasifaasi leegi pärssimist.

5. Elektrokeemiline ja korrosioonikindlus

• MCA:
• Elektrokeemiliselt inertne, kuid vaba melamiini jääk (nõutav puhtus ≥99,5%) võib katalüüsida elektrolüütide lagunemist.
• AHP:
• Happeliste lisandite (nt H₃PO₂) sisaldust tuleb minimeerida (ICP-test: metalliioonid ≤10 ppm), et vältida LiPF₆ hüdrolüüsi kiirendamist.
  Järeldus:Mõlemad nõuavad kõrget puhtusastet (≥99%), kuid MCA-d on lihtsam puhastada.

Põhjalik lahendusettepanek

1. Peamine leegiaeglustaja valik:

• Eelistatud:AHP (tasakaalustatud dispergeeruvus/adhesioon) + madalatemperatuurne sünergist (nt 5% mikrokapseldatud punane fosfor).
• Alternatiiv:Modifitseeritud MCA (karboksüülrühmaga poogitud vesidispersiooniks) + APP sünergist.

1. Protsessi optimeerimine:

• Suspensiooni valem:AHP (90%) + polüuretaanist sideaine (7%) + märgav aine (BYK-346, 0,5%) + vahutamisvastane aine (2%).
• Jahvatusparameetrid:Liivveski 0,3 mm ZrO₂ graanulitega, 2000 p/min, 2 tundi (siht-D90 ≤1 μm).

1. Valideerimistestid:

• Termiline lagunemine:TGA (kaalukaotus <1% temperatuuril 120 °C 2 tunni jooksul; gaasi eraldumine temperatuuril 150 °C 30 minuti jooksul, GC-MS-i abil).
• Elektrokeemiline stabiilsus:SEM-vaatlus pärast 30-päevast leotamist 1M LiPF₆ EC/DMC-s temperatuuril 60 °C.

Lõplik soovitus

Ei MCA ega AHP üksi vasta kõigile nõuetele.hübriidsüsteemon soovitatav:

• AHP (maatriks)+mikrokapseldatud punane fosfor (madala temperatuuriga gaasigeneraator)+nano-SiO2₂(kulumiskindlus).
• Kasutage koos suure haarduvusega vesivaiguga (nt akrüül-epoksükomposiitemulsioon) ja optimeerige pinna modifitseerimist osakeste suuruse/dispersiooni stabiilsuse saavutamiseks.
  Edasine testimineon vaja termilise-elektrokeemilise sünergia valideerimiseks.