ການອອກແບບສູດສໍາລັບ MCA ແລະອາລູມິນຽມ Hypophosphite (AHP) ໃນການເຄືອບ Separator ສໍາລັບ Flame Retardancy

ການອອກແບບສູດສໍາລັບ MCA ແລະອາລູມິນຽມ Hypophosphite (AHP) ໃນການເຄືອບ Separator ສໍາລັບ Flame Retardancy

ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການສະເພາະຂອງຜູ້ໃຊ້ສໍາລັບການເຄືອບຕົວແຍກ flame-retardant, ລັກສະນະຂອງMelamine Cyanurate (MCA)ແລະອະລູມີນຽມ Hypophosphite (AHP)ຖືກ​ວິ​ເຄາະ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​:

1. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບລະບົບ Slurry

• MCA:
• ລະບົບນ້ຳ:ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ການ​ດັດ​ແກ້​ຫນ້າ​ດິນ (ເຊັ່ນ​: silane coupling agents ຫຼື surfactants​) ເພື່ອ​ປັບ​ປຸງ​ການ​ກະ​ຈາຍ​; ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນ, ການລວບລວມອາດຈະເກີດຂື້ນ.
• ລະບົບ NMP:ອາດຈະມີອາການໃຄ່ບວມເລັກນ້ອຍໃນສານລະລາຍຂົ້ວໂລກ (ແນະນຳ: ທົດສອບອັດຕາການໃຄ່ບວມຫຼັງຈາກການແຊ່ນ້ໍາ 7 ມື້).
• AHP:
• ລະບົບນ້ຳ:ການກະຈາຍທີ່ດີ, ແຕ່ pH ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມ (ເງື່ອນໄຂທີ່ເປັນອາຊິດອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດ hydrolysis).
• ລະບົບ NMP:ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສານເຄມີສູງທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການໃຄ່ບວມຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.
  ສະຫຼຸບ:AHP ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ MCA ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການດັດແກ້.

2. ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກແລະການປັບຕົວຂອງຂະບວນການເຄືອບ

• MCA:
• ຕົ້ນສະບັບ D50: ~1–2 μm; ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ການ​ grinding (ເຊັ່ນ​, milling ດິນ​ຊາຍ​) ເພື່ອ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ຂະ​ຫນາດ particle​, ແຕ່​ອາດ​ຈະ​ທໍາ​ລາຍ​ໂຄງ​ປະ​ກອບ​ການ​ຊັ້ນ​ຂອງ​ຕົນ​, ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຕໍ່​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​ການ​ທົນ​ທານ​ໄຟ​.
• ຄວາມເປັນເອກະພາບຫຼັງການຫມຸນຕ້ອງໄດ້ຮັບການກວດສອບ (SEM observation).
• AHP:
• ຕົ້ນສະບັບ D50: ໂດຍປົກກະຕິ≤5 μm; ການ​ຂັດ​ໃຫ້​ເປັນ D50 0.5 μm/D90 1 μm​ແມ່ນ​ສາ​ມາດ​ບັນ​ລຸ​ໄດ້ (ເຊັ່ນ​ເກີນ​ໄປ​ອາດ​ຈະ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ຫນືດ slurry spikes​)​.
  ສະຫຼຸບ:MCA ມີການປັບຂະໜາດຂອງອະນຸພາກໄດ້ດີກວ່າ ໂດຍມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຂະບວນການຕໍ່າກວ່າ.

3. ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຍຶດຕິດແລະການຂັດ

• MCA:
• ຂົ້ວຕໍ່າເຮັດໃຫ້ການຍຶດເກາະທີ່ບໍ່ດີກັບຮູບເງົາຕົວແຍກ PE/PP; ຕ້ອງການ 5-10% acrylic binders (ເຊັ່ນ: PVDF-HFP).
• ຄ່າສໍາປະສິດຄວາມສຽດສີສູງອາດຈະຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມ 0.5–1% nano-SiO₂ ເພື່ອປັບປຸງການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່.
• AHP:
• ກຸ່ມ hydroxyl ພື້ນຜິວປະກອບເປັນພັນທະບັດ hydrogen ກັບຕົວແຍກ, ປັບປຸງການຍຶດຕິດ, ແຕ່ 3-5% binders polyurethane ຍັງມີຄວາມຈໍາເປັນ.
• ຄວາມແຂງທີ່ສູງຂຶ້ນ (Mohs ~3) ອາດຈະເຮັດໃຫ້ microparticle ຫຼົ່ນລົງພາຍໃຕ້ການ friction ເປັນເວລາດົນນານ (ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການທົດສອບຮອບວຽນ).
  ສະຫຼຸບ:AHP ສະຫນອງການປະຕິບັດໂດຍລວມທີ່ດີກວ່າແຕ່ຕ້ອງການການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງສານຜູກມັດ.

4. ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນແລະການທໍາລາຍຄຸນສົມບັດ

• MCA:
• ອຸນຫະພູມ decomposition: 260–310°C; ບໍ່​ສາ​ມາດ​ສ້າງ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ທີ່ 120-150 ° C​, ອາດ​ຈະ​ບໍ່​ສາ​ມາດ​ສະ​ກັດ​ກັ້ນ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​.
• AHP:
• ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ການ​ເສື່ອມ​ສະ​ພາບ​: 280–310°C​, ຍັງ​ບໍ່​ພຽງ​ພໍ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຜະ​ລິດ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ຕ​່​ໍ​າ​.
  ບັນຫາຫຼັກ:ທັງ​ສອງ​ເສື່ອມ​ໂຊມ​ເກີນ​ຂອບ​ເຂດ​ເປົ້າ​ຫມາຍ (120–150°C​)​.ວິທີແກ້ໄຂ:
• ແນະນຳຕົວປະສານທີ່ມີອຸນຫະພູມຕໍ່າ (ຕົວຢ່າງ: ຟອສຟໍຣັດແດງ microencapsulated, ຊ່ວງການເສື່ອມໂຊມ: 150–200°C) ຫຼື ໂພລີຟອສເຟດແອມໂມນຽມ ທີ່ຖືກດັດແປງ (APP, ເຄືອບເພື່ອປັບການເສື່ອມສະອມເປັນ 140–180°C).
• ອອກແບບMCA/APP composite (ອັດຕາສ່ວນ 6:4)ເພື່ອ​ນຳ​ໃຊ້​ການ​ຜະ​ລິດ​ອາຍ​ແກ​ສ​ທີ່​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕ​່​ໍ​າ​ຂອງ APP + ການ​ຍັບ​ຍັ້ງ​ແປວ​ໄຟ​ໄລ​ຍະ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ MCA.

5. Electrochemical ແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion

• MCA:
• Electrochemically inert, ແຕ່ melamine ທີ່ບໍ່ມີສານຕົກຄ້າງ (ຄວາມບໍລິສຸດ ≥99.5% ຕ້ອງການ) ອາດຈະ catalyze decomposition electrolyte.
• AHP:
• ຄວາມບໍ່ສະອາດຂອງອາຊິດ (ຕົວຢ່າງ, H₃PO₂) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຫຼຸດຜ່ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ (ການທົດສອບ ICP: ions ໂລຫະ ≤10 ppm) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເລັ່ງ LiPF₆ hydrolysis.
  ສະຫຼຸບ:ທັງສອງຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດສູງ (≥99%), ແຕ່ MCA ແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການຊໍາລະລ້າງ.

ຂໍ້ສະເໜີການແກ້ໄຂທີ່ສົມບູນແບບ

1. ການ​ຄັດ​ເລືອກ​ການ​ຕ້ານ​ອັກ​ເສບ​ຂັ້ນ​ຕົ້ນ​:

• ຕ້ອງການ:AHP (ການແຜ່ກະຈາຍທີ່ສົມດູນ / ການຍຶດຕິດ) + ຜູ້ປະສານງານອຸນຫະພູມຕ່ໍາ (ຕົວຢ່າງ: 5% microencapsulated phosphorus ສີແດງ).
• ທາງເລືອກ:ແກ້ໄຂ MCA (carboxyl-grafted ສໍາລັບການກະຈາຍນ້ໍາ) + APP synergist.

1. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການ:

• ສູດ slurry:AHP (90%) + polyurethane binder (7%) + wetting agent (BYK-346, 0.5%) + defoamer (2%).
• ຕົວກໍານົດການ grinding:ໂຮງງານຊາຍທີ່ມີລູກປັດ ZrO₂ 0.3 ມມ, 2000 rpm, 2 h (ເປົ້າຫມາຍ D90 ≤1 μm).

1. ການທົດສອບການກວດສອບ:

• ການ​ລະ​ລາຍ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​:TGA (ການ​ສູນ​ເສຍ​ນ​້​ໍ​າ <1% ຢູ່​ທີ່ 120°C/2h; ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ອອກ​ທີ່ 150°C/30 ນາ​ທີ​ໂດຍ GC-MS).
• ສະຖຽນລະພາບທາງເຄມີ:ການສັງເກດ SEM ຫຼັງຈາກການແຊ່ນ້ໍາ 30 ມື້ໃນ 1M LiPF₆ EC/DMC ທີ່ 60 ° C.

ຄໍາແນະນໍາສຸດທ້າຍ

ທັງ MCA ຫຼື AHP ບໍ່ຕອບສະໜອງໄດ້ທຸກຄວາມຕ້ອງການ. ກລະບົບປະສົມແມ່ນແນະນໍາ:

• AHP (ເມຕຣິກ)+microencapsulated phosphorus ສີແດງ (ເຄື່ອງກໍາເນີດອາຍແກັສອຸນຫະພູມຕ່ໍາ)+ນາໂນ-SiO₂(ຄວາມ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ການ​ຂັດ​).
• ຈັບຄູ່ກັບຢາງທີ່ມີນ້ໍາທີ່ມີກາວສູງ (ເຊັ່ນ: emulsion acrylic-epoxy composite) ແລະປັບປຸງການດັດແປງຫນ້າດິນເພື່ອຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຂະຫນາດ / ການກະຈາຍ.
  ການທົດສອບເພີ່ມເຕີມມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອກວດສອບການສົມທົບຄວາມຮ້ອນ-ໄຟຟ້າເຄມີ.