Halogen-Free Flame Retardant Formulation for TPU Coating System Fa'aaogaina DMF Solvent
Mo TPU faiga faʻapipiʻi faʻaaogaina le Dimethyl Formamide (DMF) e fai ma solvent, o le faʻaaogaina o le alumini hypophosphite (AHP) ma le zinc borate (ZB) e pei o le mumu mumu e manaʻomia ai le iloiloga faʻapitoa. O loʻo i lalo se auiliiliga auiliili ma le faʻatinoga o fuafuaga:
I. Su'esu'ega Fa'atino ole Alumini Hypophosphite (AHP)
1. Fa'agasologa o le Mu ma Fa'amanuiaga
- Mesini:
- E pala i le maualuga o le vevela e maua ai le phosphoric ma metaphosphoric acids, faʻamalosia le faʻavaeina o char i le TPU (faʻafefe-vaega mumu mumu).
- Fa'asa'oloto PO· fa'a'ala'au e fa'alavelave ai fa'a'ave'avega o filifili afi (fa'asa'o le afi fa'asao).
- Tulaga lelei:
- E leai se halogen, maualalo le asu, maualalo le oona, fa'amalieina ma le RoHS/REACH.
- Faʻamautu lelei faʻamafanafana (mea faʻaleagaina ≈300 ° C), talafeagai mo faiga faʻagogo TPU (e masani lava <150°C).
2. Fa'aoga Lu'i ma Fofo
| Lu'i | Fofo |
| Le lelei le ta'ape i DMF | Fa'aaoga le AHP ua fa'aleleia i luga ole laiga (fa'ata'ita'iga, so'o fa'apipi'i silane KH-550). Fa'asagaga a'o le'i fa'asalalauina: AHP fa'apolo-polo fa'atasi ma le DMF ma le fa'ata'ape'apeina (fa'ata'ita'iga, BYK-110) i le lapopo'a fa'apitoa <5μm. |
| Tulaga maualuga mana'oga (20-30%) | Fa'atasiga fa'atasi ma le ZB po'o le melamine cyanurate (MCA) e fa'aitiitia ai le uta atoa i le 15-20%. |
| Faʻaitiitia le manino o le ufiufi | Fa'aaogā le AHP lapo'a-nano (lapopo'a <1μm) po'o le fa'afefiloi ma mea e fa'asa'o ai le mu (fa'ata'ita'iga, phosphates). |
3. Fautuaina Fausia ma Fa'agaioiga
- Fa'ata'ita'iga Fa'atusa:
- TPU/DMF faavae: 100 phr
- AHP ua suia i luga: 20 phr
- Zinc borate (ZB): 5 phr (fesoasoani e taofia ai le asu)
- Dispersant (BYK-110): 1.5 phr
- Fa'agasologa Manatu Autu:
- Fa'afefiloi muamua le AHP ma le dispersant ma le vaega DMF i lalo o sele maualuga (≥3000 rpm, 30 min), ona fa'afefiloi ma le TPU slurry.
- Fa'ato'a fa'agata fa'amago: 120-150°C, fa'alautele le taimi e 10% e fa'amautinoa ai le fa'amama atoatoa o le DMF.
II. Su'esu'ega Fa'atino ole Zinc Borate (ZB)
1. Fa'agasologa o le Mu ma Fa'amanuiaga
- Mesini:
- Fausia se vaega tioata B₂O₃ i le maualuga o le vevela, poloka o le okesene ma le vevela (fa'asa'o-vaega mumu mumu).
- Faʻasaʻo vai fusi (~ 13%), faʻafefeteina kasa mu ma faʻamafanafanaina le tino.
- Tulaga lelei:
- Malosi fa'atasi ma le AHP po'o le alumini trihydroxide (ATH).
- Lelei tele le taofiofia o le asu, lelei mo talosaga maualalo-asu.
2. Fa'aoga Lu'i ma Fofo
| Lu'i | Fofo |
| Le lelei le ta'ape | Fa'aaogā le ZB (<500nm) ma mea fa'asusu (eg, TegoDispers 750W). |
| Maualalo le mu (maualuga uta mana'omia) | Fa'aaogā fa'atasi (5-10%) fa'atasi ai ma fa'ama'i mu (fa'ata'ita'iga, AHP po'o phosphorus fa'aola). |
| Fa'aitiitia le fa'alavalava fetu'una'i | Tauia i mea fa'apipi'i (fa'ata'ita'iga, DOP po'o polyester polyols). |
3. Fautuaina Fausia ma Fa'agaioiga
- Fa'ata'ita'iga Fa'atusa:
- TPU/DMF faavae: 100 phr
- Nano-tele ZB: 8 phr
- AHP: 15 ph
- Su'e susu (Tego 750W): 1 phr
- Fa'agasologa Manatu Autu:
- Fa'ata'ape muamua le ZB i le DMF e ala i le milling bead (le tele o le matā'ele ≤2μm) a'o le'i fa'afefiloi ma le TPU slurry.
- Fa'atele le taimi e fa'agogo ai (fa'ata'ita'iga, 30 min) e 'alofia ai le susu o totoe e afaina ai le mu.
III. Iloiloga Fa'atasi o le AHP + ZB System
1. Synergistic Flame Retardant Aafiaga
- Fa'a-Kasa & Fa'asa'o-Vaega Fa'atasi:
- O le AHP e maua ai le phosphorus mo le mu, ae o le ZB e faʻamautu le faʻamalama ma faʻafefe ai le susulu.
- LOI tu'ufa'atasi: 28-30%, UL94 V-0 (1.6mm) mafai ona ausia.
- Taofi le asu:
- E fa'aitiitia e le ZB le asu o le asu i le >50% (Su'ega Cone Calorimeter).
2. Fautuaga Paleni Fa'atinoga
- Taui o Meatotino Fa'ainisinia:
- Fa'aopoopo le 2-3% TPU plasticizer (fa'ata'ita'iga, polycaprolactone polyol) e fa'atumauina le fetuutuuna'i (elongation>300%).
- Fa'aaogā pa'u fa'alelei (AHP/ZB <2μm) e fa'aitiitia ai le gau o le malosi.
- Fa'atonuga Fa'atonuga:
- Fa'atumauina le viscosity slurry ile 2000-4000 cP (Brookfield RV, spindle 4, 20 rpm) mo le ufiufi toniga.
IV. Fa'atusa ma Solvent-Based Liquid Flame Retardants
| Parameter | AHP + ZB System | Suavai Phosphorus-Nitrogen FR (faataitaiga, Levagard 4090N) |
| utaina | 20-30% | 15-25% |
| Faigata Fa'asalalau | Manaomia mua'i togafiti (maualuga sele/suiga i luga) | Ta'ape sa'o, e le mana'omia le ta'ape |
| Tau | Maulalo (~$3-5/kg) | Maualuluga (~$10-15/kg) |
| Aafiaga Faalesiosiomaga | E leai se halogen, maualalo le oona | Atonu e iai ni halogens (fa'alagolago i oloa) |
| Ufiufi Malamalama | Semi-translucent i opaque | E matua manino lava |
V. Laasaga Fautuaina o le Fa'atinoga
- Fa'ata'ita'iga Su'ega:
- Iloilo le AHP/ZB ta'ito'atasi ma tu'ufa'atasia (fa'atauga fa'asolosolo: 10%, 15%, 20%).
- Su'esu'e le mautu o le ta'ape (leai se palapala pe a uma le 24h), suiga ole viscosity, ma le tutusa o le ufiufi.
- Fa'amaoniga ole Fua Fa'ata'ita'i:
- Fa'alelei tulaga fa'agogo (taimi/vevela) ma fa'ata'ita'i le mu (UL94, LOI) ma mea fa'ainisinia.
- Fa'atusatusa tau: Afai e fa'aititia e le AHP+ZB tau i le >30% vs. FRs vai, e mafai ona fa'atauaina.
- Sauniuniga Fa'atele:
- Galulue faʻatasi ma tagata faʻatau oloa e atiaʻe AHP/ZB masterbatches muamua faʻasalalau (faʻavae DMF) mo le gaosiga faʻafaigofie.
VI. Fa'ai'uga
Fa'atasi ai ma faiga fa'ata'ape'a fa'atonutonu, e mafai e le AHP ma le ZB ona fa'aola lelei le mu mo pa'u TPU/DMF, tu'uina atu:
- Suiga i luga ole laiga + faʻasalalau maualugao lo'o fa'aogaina e puipuia ai le fa'aputuina o vaega.
- AHP (muamua) + ZB (fesoasoani)faapaleni le lelei ma le tau.
- Momaualuga manino / fetuutuunaimana'omia, vai phosphorus-nitrogen FRs (faataitaiga, Levagard 4090N) tumau pea le lelei.
Sichuan Taifeng New Flame Retardant Co., Ltd.(ISO & REACH)
Email: lucy@taifeng-fr.com
Taimi meli: Me-22-2025
