Đối với các yêu cầu chống cháy của bọt biển cao su, sau đây là phân tích dựa trên một số chất chống cháy hiện có (nhôm hydroxit, kẽm borat, nhôm hypophotphit, MCA) cùng với các khuyến nghị về công thức:
I. Phân tích khả năng ứng dụng của vật liệu chống cháy hiện có
Nhôm Hydroxit (ATH)
Thuận lợi:
- Thân thiện với môi trường, chi phí thấp.
- Hoạt động thông qua quá trình phân hủy thu nhiệt và giải phóng hơi nước, phù hợp với các hệ thống không chứa halogen.
Nhược điểm:
- Cần tải trọng cao (30-50 phr) để đạt hiệu quả, điều này có thể ảnh hưởng đến độ đàn hồi và mật độ của bọt biển.
Khả năng áp dụng:
- Phù hợp với các công thức chống cháy cơ bản.
- Nên kết hợp với thuốc hiệp đồng (ví dụ: kẽm borat).
Kẽm Borat
Thuận lợi:
- Chất chống cháy hiệp đồng, tăng cường hiệu quả ATH.
- Thúc đẩy quá trình hình thành than và ngăn chặn khói.
Nhược điểm:
- Hiệu quả hạn chế khi sử dụng riêng lẻ; cần kết hợp với các chất chống cháy khác.
Khả năng áp dụng:
- Được khuyến nghị sử dụng như chất hiệp đồng cho ATH hoặc nhôm hypophosphite.
Nhôm Hypophosphite
Thuận lợi:
- Hiệu suất cao, không chứa halogen, tải thấp (10-20 phr).
- Độ ổn định nhiệt tốt, phù hợp với yêu cầu chống cháy cao.
Nhược điểm:
- Chi phí cao hơn.
- Khả năng tương thích với hệ thống latex cần được xác minh.
Khả năng áp dụng:
- Phù hợp với tiêu chuẩn chống cháy cao (ví dụ: UL94 V-0).
- Có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp.
MCA (Melamine Cyanurat)
Thuận lợi:
- Chất chống cháy gốc nitơ, ngăn khói.
Nhược điểm:
- Khả năng phân tán kém.
- Có thể ảnh hưởng đến quá trình tạo bọt.
- Nhiệt độ phân hủy cao (~300°C), không phù hợp với quá trình xử lý mủ cao su ở nhiệt độ thấp.
Khả năng áp dụng:
- Không được khuyến khích ưu tiên; cần phải có xác nhận thực nghiệm.
II. Công thức được đề xuất và đề xuất quy trình
Công thức 1: ATH + Kẽm Borat (Lựa chọn tiết kiệm)
Thành phần:
- Nhôm Hydroxit (ATH): 30-40 phr
- Kẽm Borat: 5-10 phr
- Chất phân tán (ví dụ, chất kết hợp silan): 1-2 phr (cải thiện khả năng phân tán)
Đặc trưng:
- Chi phí thấp, thân thiện với môi trường.
- Phù hợp với các yêu cầu chống cháy chung (ví dụ: UL94 HF-1).
- Có thể làm giảm nhẹ khả năng phục hồi của bọt biển; Cần tối ưu hóa quá trình lưu hóa.
Công thức 2: Nhôm Hypophotphit + Kẽm Borat (Tùy chọn hiệu suất cao)
Thành phần:
- Nhôm Hypophosphite: 15-20 phr
- Kẽm Borat: 5-8 phr
- Chất hóa dẻo (ví dụ, parafin lỏng): 2-3 phr (cải thiện khả năng xử lý)
Đặc trưng:
- Hiệu quả chống cháy cao, tải trọng thấp.
- Phù hợp với các tình huống có nhu cầu cao (ví dụ: đốt cháy theo chiều dọc V-0).
- Cần phải thử nghiệm khả năng tương thích của nhôm hypophotphit với mủ cao su.
Công thức 3: ATH + Nhôm Hypophosphite (Tùy chọn cân bằng)
Thành phần:
- Nhôm Hydroxit: 20-30 phr
- Nhôm Hypophosphite: 10-15 phr
- Kẽm Borat: 3-5 phr
Đặc trưng:
- Cân bằng giữa chi phí và hiệu suất.
- Giảm sự phụ thuộc vào một chất chống cháy duy nhất, giảm thiểu tác động đến các tính chất vật lý.
III. Những cân nhắc về quy trình
Độ phân tán:
- Chất chống cháy phải được nghiền đến kích thước ≤5μm để tránh ảnh hưởng đến cấu trúc bọt.
- Nên phân tán trước trong latex hoặc thiết bị trộn tốc độ cao.
Điều kiện bảo dưỡng:
- Kiểm soát nhiệt độ bảo dưỡng (thường là 110-130°C đối với mủ cao su) để ngăn ngừa chất chống cháy bị phân hủy sớm.
Kiểm tra hiệu suất:
- Các xét nghiệm cần thiết: Chỉ số oxy (LOI), Bỏng theo chiều dọc (UL94), Mật độ, Khả năng phục hồi.
- Nếu khả năng chống cháy không đủ, hãy tăng dần tỷ lệ nhôm hypophotphit hoặc ATH.
IV. Các khuyến nghị bổ sung
Kiểm tra MCA:
- Nếu dùng thử, hãy sử dụng 5-10 phr theo từng mẻ nhỏ để quan sát tác động đến độ đồng đều của bọt.
Chứng nhận môi trường:
- Đảm bảo chất chống cháy được chọn tuân thủ RoHS/REACH khi xuất khẩu.
Hỗn hợp hiệp đồng:
- Cân nhắc việc thêm một lượng nhỏ nanoclay (2-3 phr) để tăng cường hiệu quả của lớp chắn than.
This proposal serves as a reference. Small-scale trials are recommended to optimize specific ratios and process parameters. More info , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Thời gian đăng: 22-05-2025
