Распрацоўка формулы для MCA і гіпафасфіту алюмінію (AHP) у сепаратарным пакрыцці для вогнеўстойлівасці

Распрацоўка формулы для MCA і гіпафасфіту алюмінію (AHP) у сепаратарным пакрыцці для вогнеўстойлівасці

Зыходзячы з канкрэтных патрабаванняў карыстальніка да вогнеахоўных сепаратарных пакрыццяў, характарыстыкіМеламінцыянурат (MCA)іГіпафасфіт алюмінію (AHP)аналізуюцца наступным чынам:

1. Сумяшчальнасць з сістэмамі шламавых угнаенняў

• МКА:
• Водныя сістэмы:Патрабуецца мадыфікацыя паверхні (напрыклад, сіланавыя злучныя агенты або павярхоўна-актыўныя рэчывы) для паляпшэння дыспергаванасці; у адваротным выпадку можа адбыцца агламерацыя.
• Сістэмы NMP:Можа назірацца нязначнае набраканне ў палярных растваральніках (рэкамендуецца: праверыць хуткасць набракання пасля 7-дзённага апускання).
• АХП:
• Водныя сістэмы:Добрая дыспергуемасць, але неабходна кантраляваць pH (кіслыя ўмовы могуць выклікаць гідроліз).
• Сістэмы NMP:Высокая хімічная стабільнасць з мінімальнай рызыкай набракання.
  Выснова:AHP паказвае лепшую сумяшчальнасць, у той час як MCA патрабуе мадыфікацыі.

2. Памер часціц і адаптыўнасць працэсу нанясення пакрыцця

• МКА:
• Зыходны D50: ~1–2 мкм; патрабуе драбнення (напрыклад, пясчанага фрэзеравання) для памяншэння памеру часціц, але можа пашкодзіць яго слаістую структуру, што ўплывае на эфектыўнасць вогнеахоўнага пакрыцця.
• Неабходна праверыць аднастайнасць пасля шліфавання (назіранне з дапамогай SEM).
• АХП:
• Зыходны D50: звычайна ≤5 мкм; магчыма шліфаванне да D50 0,5 мкм/D90 1 мкм (празмернае шліфаванне можа выклікаць рэзкія змены глейкасці суспензіі).
  Выснова:MCA мае лепшую адаптацыю памеру часціц з меншай рызыкай працэсу.

3. Адгезія і ўстойлівасць да ізаляцыі

• МКА:
• Нізкая палярнасць прыводзіць да дрэннай адгезіі з сепаратарнымі плёнкамі PE/PP; патрабуецца 5–10% звязальных рэчываў на аснове акрылу (напрыклад, PVDF-HFP).
• Высокі каэфіцыент трэння можа запатрабаваць дадання 0,5–1% нана-SiO₂ для павышэння зносаўстойлівасці.
• АХП:
• Павярхоўныя гідраксільныя групы ўтвараюць вадародныя сувязі з сепаратарам, паляпшаючы адгезію, але ўсё яшчэ патрабуецца 3-5% поліўрэтанавых звязальных рэчываў.
• Больш высокая цвёрдасць (па Моосу ~3) можа прывесці да адслойвання мікрачасціц пры працяглым трэнні (патрабуюцца цыклічныя выпрабаванні).
  Выснова:AHP прапануе лепшую агульную прадукцыйнасць, але патрабуе аптымізацыі звязальных матэрыялаў.

4. Тэрмічная стабільнасць і ўласцівасці раскладання

• МКА:
• Тэмпература раскладання: 260–310°C; не можа вылучаць газ пры 120–150°C, што патэнцыйна не дазваляе падаўляць цеплавы ўцёкі.
• АХП:
• Тэмпература раскладання: 280–310°C, таксама недастатковая для нізкатэмпературнага газаўтварэння.
  Ключавая праблема:Абодва раскладаюцца пры тэмпературах вышэй за мэтавы дыяпазон (120–150°C).Рашэнні:
• Увядзіце нізкатэмпературныя сінергісты (напрыклад, мікракапсуляваны чырвоны фосфар, дыяпазон раскладання: 150–200°C) або мадыфікаваны поліфасфат амонія (APP, пакрыты для рэгулявання раскладання да 140–180°C).
• ДызайнКампазіт MCA/APP (суадносіны 6:4)выкарыстоўваць нізкатэмпературную генерацыю газу APP + інгібіраванне полымя ў газавай фазе MCA.

5. Электрахімічная і каразійная ўстойлівасць

• МКА:
• Электрахімічна інертны, але рэшткавы свабодны меламін (патрабуецца чысціня ≥99,5%) можа каталізаваць раскладанне электраліта.
• АХП:
• Кіслотныя прымешкі (напрыклад, H₃PO₂) павінны быць мінімізаваны (тэст ICP: іоны металаў ≤10 ppm), каб пазбегнуць паскарэння гідролізу LiPF₆.
  Выснова:Абодва патрабуюць высокай чысціні (≥99%), але MCA лягчэй ачысціць.

Прапанова комплекснага рашэння

1. Выбар асноўнага вогнеахоўнага матэрыялу:

• Пераважны:AHP (збалансаваная дысперснасць/адгезія) + нізкатэмпературны сінергіст (напрыклад, 5% мікракапсуляваны чырвоны фосфар).
• Альтэрнатыва:Мадыфікаваны MCA (карбаксільна-прышчэплены для воднай дысперсіі) + сінергіст APP.

1. Аптымізацыя працэсаў:

• Формула суспензіі:AHP (90%) + поліўрэтанавае злучнае рэчыва (7%) + змочвальны агент (BYK-346, 0,5%) + пенагаснік (2%).
• Параметры шліфавання:Пясчаная млын з шарыкамі ZrO₂ памерам 0,3 мм, 2000 абаротаў у хвіліну, 2 гадзіны (мэтавы D90 ≤1 мкм).

1. Праверачныя тэсты:

• Тэрмічнае раскладанне:ТГА (страта вагі <1% пры 120°C/2 гадзіны; выхад газу пры 150°C/30 хвілін паводле ГХ-МС).
• Электрахімічная стабільнасць:Назіранне з дапамогай СЭМ пасля 30-дзённага апускання ў 1M LiPF₆ EC/DMC пры 60°C.

Заключная рэкамендацыя

Ні MCA, ні AHP паасобку не адпавядаюць усім патрабаванням. Агібрыдная сістэмарэкамендуецца:

• AHP (матрыца)+мікракапсуляваны чырвоны фосфар (нізкатэмпературны газагенератар)+нана-SiO2₂(устойлівасць да ізаляцыі).
• Спалучайце з воднай смалой з высокай адгезіяй (напрыклад, акрылава-эпаксіднай кампазітнай эмульсіяй) і аптымізуйце мадыфікацыю паверхні для стабільнасці памеру/дысперсіі часціц.
  Далейшае тэсціраванненеабходна для пацверджання тэрмаэлектрахімічнай сінергіі.