Formúluhönnun fyrir MCA og álhýpófosfít (AHP) í aðskilnaðarhúðun fyrir logavarnarefni

Formúluhönnun fyrir MCA og álhýpófosfít (AHP) í aðskilnaðarhúðun fyrir logavarnarefni

Byggt á sérstökum kröfum notandans um logavarnarefni fyrir aðskilnaðarhúðun, eru eiginleikarMelamín sýanúrat (MCA)ogÁlhýpófosfít (AHP)eru greindar á eftirfarandi hátt:

1. Samhæfni við slurry kerfi

• MCA:
• Vatnskennd kerfi:Krefst yfirborðsbreytinga (t.d. með sílantengingarefnum eða yfirborðsvirkum efnum) til að bæta dreifanleika; annars getur myndast kekkjun.
• NMP kerfi:Getur sýnt lítilsháttar bólgun í pólleysum (ráðlagt: prófið bólgnihraða eftir 7 daga ídýfingu).
• AHP:
• Vatnskennd kerfi:Góð dreifanleiki, en sýrustig verður að vera stjórnað (súrar aðstæður geta valdið vatnsrof).
• NMP kerfi:Mikil efnafræðileg stöðugleiki með lágmarks hættu á bólgu.
  Niðurstaða:AHP sýnir betri samhæfni en MCA þarfnast breytinga.

2. Agnastærð og aðlögunarhæfni húðunarferlis

• MCA:
• Upprunalegt D50: ~1–2 μm; krefst kvörnunar (t.d. sandmölunar) til að minnka agnastærð, en getur skemmt lagskipt uppbyggingu þess, sem hefur áhrif á virkni logavarnarefnisins.
• Staðfesta verður einsleitni eftir kvörnun (sem athugun).
• AHP:
• Upprunalegt D50: Venjulega ≤5 μm; mala niður í D50 0,5 μm/D90 1 μm er mögulegt (óhófleg mala getur valdið seigjuhækkunum í slurry).
  Niðurstaða:MCA hefur betri aðlögunarhæfni að agnastærð með minni ferlisáhættu.

3. Viðloðun og núningþol

• MCA:
• Lág pólun leiðir til lélegrar viðloðunar við PE/PP aðskilnaðarfilmur; krefst 5–10% akrýl-bundins bindiefni (t.d. PVDF-HFP).
• Hár núningstuðull gæti þurft að bæta við 0,5–1% nanó-SiO₂ til að bæta slitþol.
• AHP:
• Yfirborðshýdroxýlhópar mynda vetnistengi við aðskiljuna, sem bætir viðloðun, en 3–5% pólýúretan bindiefni eru samt sem áður nauðsynleg.
• Meiri hörku (Mohs ~3) getur valdið losun öragna við langvarandi núning (krefst lotubundinnar prófunar).
  Niðurstaða:AHP býður upp á betri heildarafköst en krefst hagræðingar á bindiefnum.

4. Hitastöðugleiki og niðurbrotseiginleikar

• MCA:
• Niðurbrotshitastig: 260–310°C; getur ekki myndað gas við 120–150°C, hugsanlega ekki hægt að bæla niður hitauppstreymi.
• AHP:
• Niðurbrotshitastig: 280–310°C, einnig ófullnægjandi til að mynda gas við lágt hitastig.
  Lykilatriði:Báðir brotna niður fyrir ofan marksviðið (120–150°C).Lausnir:
• Bætið við lághitasamverkandi efnum (t.d. örinnpússuðu rauðu fosfóri, niðurbrotsbil: 150–200°C) eða breyttu ammóníumpólýfosfati (APP, húðað til að stilla niðurbrotið í 140–180°C).
• HannaðuMCA/APP samsett (hlutfall 6:4)til að nýta lághitastigsgasframleiðslu APP + hömlun MCA á gasfasalogafrávikum.

5. Rafefnafræðileg og tæringarþol

• MCA:
• Rafefnafræðilega óvirkt, en leifar af fríu melamíni (hreinleiki ≥99,5% krafist) geta hvatað niðurbrot raflausna.
• AHP:
• Súr óhreinindi (t.d. H₃PO₂) verða að vera í lágmarki (ICP próf: málmjónir ≤10 ppm) til að forðast að flýta fyrir vatnsrof LiPF₆.
  Niðurstaða:Báðar krefjast mikils hreinleika (≥99%), en MCA er auðveldara að hreinsa.

Tillaga um heildstæða lausn

1. Val á aðal logavarnarefni:

• Æskilegt:AHP (jafnvægi í dreifinleika/viðloðun) + lághitasamverkandi efni (t.d. 5% örinnhylkt rautt fosfór).
• Valkostur:Breytt MCA (karboxýl-grætt fyrir vatnskennda dreifingu) + APP samverkandi efni.

1. Ferlabestun:

• Formúla fyrir slurry:AHP (90%) + pólýúretan bindiefni (7%) + rakaefni (BYK-346, 0,5%) + froðueyðir (2%).
• Mala breytur:Sandkvörn með 0,3 mm ZrO₂ perlum, 2000 snúningar á mínútu, 2 klst. (mark D90 ≤1 μm).

1. Staðfestingarprófanir:

• Varmauppbrot:TGA (þyngdartap <1% við 120°C/2 klst.; gasframleiðsla við 150°C/30 mín. með GC-MS).
• Rafefnafræðilegur stöðugleiki:SEM athugun eftir 30 daga dýfingu í 1M LiPF₆ EC/DMC við 60°C.

Lokatilmæli

Hvorki MCA né AHP ein og sér uppfylla allar kröfur.blendingakerfier ráðlagt:

• AHP (fylki)+örhjúpað rautt fosfór (lághitastigs gasframleiðandi)+nanó-SiO₂(núningsþol).
• Paraðu því við vatnskenndan plastefni með mikilli viðloðun (t.d. akrýl-epoxý samsettan efnasamsetningu) og fínstilltu yfirborðsbreytinguna með tilliti til stöðugleika agnastærðar/dreifingar.
  Frekari prófanirer nauðsynlegt til að staðfesta varma-rafefnafræðilega samverkun.