PVC estaldurarako suaren aurkako formulazioaren azterketa eta optimizazioa

PVC estaldurarako suaren aurkako formulazioaren azterketa eta optimizazioa

Bezeroak PVCzko dendak fabrikatzen ditu eta suaren aurkako estaldura bat aplikatu behar die. Uneko formulak 60 zati PVC erretxina, 40 zati TOTM, 30 zati aluminio hipofosfito (% 40ko fosforo edukiarekin), 10 zati MCA, 8 zati zink borato eta sakabanatzaileez osatuta dago. Hala ere, suaren aurkako errendimendua eskasa da, eta suaren aurkakoen sakabanaketa ere ez da egokia. Jarraian, arrazoien azterketa bat eta formulan doikuntza bat proposatzen dira.

I. Suaren aurkako erresistentzia eskasaren arrazoi nagusiak

1. Efektu sinergiko ahulak dituen suaren aurkako sistema desorekatua

• Aluminio hipofosfito gehiegizkoa (30 zati):
  Aluminio hipofosfitoa fosforoan oinarritutako suaren aurkako erresistente eraginkorra den arren (% 40ko fosforo edukia), gehiegizko gehikuntzak (25 zati baino gehiago) honako hauek ekar ditzake:
• Sistemaren biskositatearen igoera bortitza, sakabanaketa zailduz eta errekuntza bizkortzen duten puntu bero metatuak sortuz (“metxa efektua”).
• Materialaren gogortasun txikiagoa eta filma eratzeko propietate kaltetuak betegarri ez-organiko gehiegizko kopuruagatik.
• MCA eduki handia (10 zati):
  MCA (nitrogenoan oinarritutakoa) normalean sinergista gisa erabiltzen da. Dosia 5 zati baino gehiagokoa denean, gainazalera migratzeko joera du, suaren aurkako erresistentziaren eraginkortasuna saturatuz eta beste suaren aurkako erresistentziekin interferentziak eraginez.
• Sinergia-eragile nagusien falta:
  Zink boratoak kea kentzeko efektuak dituen arren, antimonioan oinarritutako (adibidez, antimonio trioxidoa) edo metal oxidoan (adibidez, aluminio hidroxidoa) dauden konposatuen gabeziak "fosforo-nitrogeno-antimonio" sistema sinergiko baten eraketa eragozten du, eta horrek fase gaseosoko suaren aurkako erresistentzia nahikoa ez du.

2. Plastifikatzaileen hautaketaren eta suaren aurkako erresistentzia helburuen arteko desadostasuna

• TOTM-k (trioktil trimelitatoa) suaren aurkako erresistentzia mugatua du:
  TOTM-k beroarekiko erresistentzia bikaina du, baina askoz ere eraginkorragoa da suaren aurkako erresistentzian fosfato esterrek (adibidez, TOTP) baino. Suaren aurkako erresistentzia handiko aplikazioetarako, hala nola karpa-estalduretarako, TOTM-k ezin ditu nahikoa errekuntza eta oxigeno-hesi gaitasun eman.
• Plastifikatzaile kopuru nahikorik ez (40 zati bakarrik):
  PVC erretxinak normalean 60-75 zati plastifikatzaile behar ditu plastifikazio osoa lortzeko. Plastifikatzaile edukiera txikiak urtutako biskositate handia dakar, eta horrek areagotu egiten ditu suaren aurkako sakabanaketa arazoak.

3. Dispertsio-sistema eraginkorra ez denez, suaren aurkako banaketa irregularra sortzen da

• Gaur egungo dispertsatzailea mota orokorrekoa izan daiteke (adibidez, azido estearikoa edo PE argizaria), eta ez da eraginkorra karga handiko suaren aurkako agente ez-organikoetarako (aluminio hipofosfitoa + zink boratoa, guztira 48 zati), eta honako hauek eragiten ditu:
• Suaren aurkako partikulen aglomerazioa, estalduraren barruan puntu ahul lokalizatuak sortuz.
• Prozesaketan urtze-fluxu eskasa, eta horrek bero-beroa sortzen du, eta horrek deskonposizio goiztiarra eragiten du.

4. Suaren aurkako produktuen eta PVCren arteko bateragarritasun eskasa

• Aluminio hipofosfitoa eta zink boratoa bezalako material ez-organikoek polaritate alde nabarmenak dituzte PVCarekin alderatuta. Gainazalaren aldaketarik gabe (adibidez, silano akoplamendu-agenteak), faseen bereizketa gertatzen da, suaren aurkako eraginkortasuna murriztuz.

II. Oinarrizko Diseinuaren Ikuspegia

1. Ordeztu plastifikatzaile nagusia TOTPrekin

• Aprobetxatu berezko suaren aurkako erresistentzia bikaina (fosforo edukia ≈% 9) eta plastifikatzaile efektua.

2. Suaren aurkako ratioak eta sinergiak optimizatu

• Mantendu aluminio hipofosfitoa fosforo iturri nagusi gisa, baina murriztu dosia nabarmen sakabanaketa hobetzeko eta "metxa efektua" minimizatzeko.
• Mantendu zink boratoa sinergista gako gisa (karbono-errekuntza eta kearen errepresioa sustatzen ditu).
• Mantendu MCA nitrogeno sinergista gisa, baina murriztu dosia migrazioa saihesteko.
• Aurkeztualuminio hidroxido ultrafina (ATH)osagai multifuntzional gisa:
• Suaren aurkako erresistentzia:Gas sukoien deskonposizio endotermikoa (deshidratazioa), hoztea eta diluzioa.
• Kearen aurkako errepresioa:Kearen sorrera nabarmen murrizten du.
• Betegarria:Kostuak murrizten ditu (beste suaren aurkakoekin alderatuta).
• Hobetutako sakabanaketa eta fluxua (maila ultrafina):ATH konbentzionala baino errazago barreiatzen da, biskositatearen igoera minimizatuz.

3. Dispertsio arazoetarako irtenbide sendoak

• Plastifikatzaile edukia nabarmen handitu:Ziurtatu PVCaren plastifikazio osoa eta murriztu sistemaren biskositatea.
• Erabili eraginkortasun handiko superdispertsatzaileak:Bereziki karga handiko eta erraz aglomeratzen diren hauts ez-organikoetarako diseinatua (aluminio hipofosfitoa, ATH).
• Optimizatu prozesamendua (aurrez nahastea ezinbestekoa da):Ziurtatu suaren aurkako produktuen bustitze eta sakabanaketa osoa egiten dela.

4. Oinarrizko prozesamendu egonkortasuna bermatu

• Gehitu bero-egonkortzaile nahikoa eta lubrifikatzaile egokiak.

III. PVC suaren aurkako formula berrikusia

IV. Formularen oharrak eta puntu nagusiak

1. TOTP Oinarri Nagusia da

• 65–75 zatibermatzen du:
• Plastifikazio osoa: PVCak plastifikatzaile nahikoa behar du film bigun eta jarraitua eratzeko.
• Biskositatearen murrizketa: Ezinbestekoa da karga handiko suaren aurkako agente ez-organikoen sakabanaketa hobetzeko.
• Berezko suaren aurkako atzerapen: TOTP bera oso plastifikatzaile eraginkorra da suaren aurkakoa.

2. Suaren aurkako sinergia

• PNB-Al sinergia:Aluminio hipofosfitoak (P) + MCAk (N) PN base sinergia ematen dute. Zink boratoak (B, Zn) errekuntza eta kearen errepresioa hobetzen ditu. ATH (Al) ultrafinak hozte endotermiko masiboa eta kearen errepresioa eskaintzen ditu. TOTPk fosforoa ere ematen du. Horrek elementu anitzeko sistema sinergiko bat sortzen du.
• ATHren eginkizuna:ATH ultrafinaren 25-35 zati suaren aurkako erresistentzian eta kearen itzaltzean eragiten du. Bere deskonposizio endotermikoak beroa xurgatzen du, eta askatzen den ur-lurrunak oxigenoa eta gas sukoiak diluitu egiten ditu.ATH ultrafina eta gainazaleko tratamendua funtsezkoa dabiskositatearen eragina minimizatzeko eta PVCren bateragarritasuna hobetzeko.
• Aluminio hipofosfito murriztua:Sistemaren zama arintzeko, fosforoaren ekarpena mantenduz, 30 zatitik 15-20 zatira jaitsi da.
• MCA murriztua:Migrazioa saihesteko, 10 zatitik 4-6ra jaitsi da.

3. Dispertsio-irtenbidea – Arrakastarako funtsezkoa

• Super-dispertsatzailea (3-4 zati):Ezinbestekoa karga handia (50-70 zati betegarri inorganiko guztira!) eta sakabanatzeko zaila den sistema (aluminio hipofosfitoa + ATH ultrafina + zink boratoa) maneiatzeko.Ohiko dispertsatzaileak (adibidez, kaltzio estearatoa, PE argizaria) ez dira nahikoak!Inbertitu eraginkortasun handiko superdispertsatzaileetan eta erabili kantitate egokiak.
• Plastifikatzaile edukia (65–75 zati):Goian bezala, biskositate orokorra murrizten du, sakabanaketa-ingurune hobea sortuz.
• Lubrifikatzaileak (1–2 zati):Barne/kanpo lubrifikatzaileen konbinazio batek nahasketa eta estaldura bitartean fluxu ona bermatzen du, itsastea saihestuz.

4. Prozesamendua – Aurrez nahasteko protokolo zorrotza

• 1. urratsa (Nahasketa lehorreko hauts ez-organikoak):
• Gehitu aluminio hipofosfitoa, ATH ultrafina, zink boratoa, MCA eta superdispertsatzaile guztiak abiadura handiko nahasgailu batera.
• Nahastu 80-90 °C-tan 8-10 minutuz. Helburua: Ziurtatu super-dispertsatzaileak partikula bakoitza guztiz estaltzen duela, aglomeratuak hautsiz.Denbora eta tenperatura funtsezkoak dira!
• 2. urratsa (Lohiaren eraketa):
• Gehitu TOTP gehiena (adibidez, % 70-80), bero-egonkortzaile guztiak eta barneko lubrifikatzaileak 1. urratseko nahasketari.
• Nahastu 90-100 °C-tan 5-7 minutuz, suaren aurkako nahasketa uniforme eta jariakor bat osatzeko. Ziurtatu hautsak plastifikatzaileek guztiz bustitzen dituztela.
• 3. urratsa (Gehitu PVCa eta gainerako osagaiak):
• Gehitu PVC erretxina, gainerako TOTP, kanpoko lubrifikatzaileak (eta antioxidatzaileak/UV egonkortzaileak, fase honetan gehitu badira).
• Nahastu 100-110 °C-tan 7-10 minutuz "lehortasun puntura" iritsi arte (aske isurtzen dena, pikorrik gabe).Saihestu gehiegi nahastea PVCaren degradazioa saihesteko.
• Hoztea:Hustu nahastea eta hoztu <50 °C-tan pikorrak ez sortzeko.

5. Ondorengo prozesamendua

• Erabili hoztutako nahasketa lehorra kalandratzeko edo estaltzeko.
• Kontrolatu prozesatzeko tenperatura zorrotz (gomendatutako urtze-tenperatura ≤170–175 °C) egonkortzailearen hutsegitea edo suaren atzeratzaileen (adibidez, ATH) deskonposizio goiztiarra saihesteko.

V. Espero diren emaitzak eta neurriak

• Suaren aurkako erresistentzia:Jatorrizko formularekin (TOTM + aluminio hipofosfito/MCA altua) alderatuta, formula berrikusi honek (TOTP + P/N/B/Al erlazio optimizatuak) suaren atzerapena nabarmen hobetu beharko luke, batez ere errekuntza bertikalaren errendimenduan eta kearen itzaltzean. CPAI-84 bezalako estandarrak karpetarako helburu gisa. Proba nagusiak: ASTM D6413 (errekuntza bertikala).
• Dispertsioa:Super-dispertsatzailea + plastifikatzaile handia + aurrez-nahasketa optimizatuak asko hobetu beharko luke dispertsioa, aglomerazioa murriztuz eta estalduraren uniformetasuna hobetuz.
• Prozesagarritasuna:TOTP eta lubrifikatzaile egokiek prozesamendu leuna bermatu beharko lukete, baina biskositatea eta itsaspena kontrolatu benetako ekoizpenean zehar.
• Kostua:TOTP eta superdispertsatzaileak garestiak dira, baina aluminio hipofosfito eta MCA murriztuak kostu batzuk konpentsatzen dituzte. ATH nahiko merkea da.

Gogorarazpen kritikoak:

• Eskala txikiko entseguak lehenik!Probatu laborategian eta egokitu benetako materialen (batez ere ATH eta superdispertsatzailearen errendimendua) eta ekipamenduaren arabera.
• Materialen hautaketa:
• ATH:Ultrafinak (D50 ≤2µm), gainazaleko tratamendua dutenak (adibidez, silanoa) erabili behar dira. PVCarekin bateragarriak diren gomendioak lortzeko, kontsultatu hornitzaileekin.
• Super-dispertsatzaileak:Eraginkortasun handiko motak erabili behar dira. Hornitzaileei aplikazioari buruz jakinarazi (PVC, karga handiko betegarri ez-organikoak, halogenorik gabeko suaren aurkako erresistentzia).
• TOTP:Kalitate handia bermatu.
• Probak:Egin suaren aurkako proba zorrotzak helburu-arauetan oinarrituta. Ebaluatu zahartzearen/uraren erresistentzia ere (kritikoa kanpoko karpetarako!). UV egonkortzaileak eta antioxidatzaileak ezinbestekoak dira.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com