Cén Borate Sinc is Coitianta?

I measc na leaganacha iomadúla desince borate, 3.5 Tá Borate Sinc Hiodráitithe (2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O) ar an éagsúlacht is mó a úsáidtear agus a foirmíodh i gcórais dhomhanda-mhilléire polaiméire, arb ionann é agus níos mó ná 75% den sciar den mhargadh bóráit since tionsclaíoch. Níl an rogha margaidh seo de thaisme, ach tá sé arna chinneadh ag a dhearadh ceimiceach criostail uathúil, feidhm retardant lasair beacht, agus éifeachtacht costais den scoth. Nochtfaidh an t-alt seo go córasach meicníocht inmheánach 3.5 bóráit since hiodráitithe chun bheith ina chaighdeán tionscail ó thaobh na heolaíochta ábhar, innealtóireacht lasair-retardant, agus eacnamaíocht thionsclaíoch.

Ⅰ. Sonraí margaidh agus comhdhearcadh teicneolaíochta: rogha príomhshrutha gan amhras

1.1 Staitisticí Dáilte Feidhmchláir Domhanda

De réir na Tuarascála ar Mhargadh Breiseáin Pholaiméir (2023), cuireann cur i bhfeidhm bóráit since sa mhargadh deighilte lasair-retardant dáileadh soiléir:

·3.5 Borate since hiodráitithe: cuntasaíocht do 76.3%

·Bóráit since ainhidriúil: cuntasaíocht do 15.8%

· Foirmeacha hiodráitithe eile (5 uisce, 7 uisce, etc.): cuntasaíocht do 7.9%

1.2 Tosaíocht i gCaighdeán Tionscail

· Córas caighdeánach UL: I dtástálacha dócháin cábla mar UL 94 agus UL 1685, tá an ráta pas is airde ag an bhfoirmle atá bunaithe ar 3.5 bóráit since hiodráitithe.

·I gcaighdeáin idirnáisiúnta IEC ar nós IEC 60332 agus 61034 maidir le tástáil chábla, tá an fhoirmle 3.5 hydrate réamhshocraithe ag an bhfoirmle a mholtar.

·I gcaighdeán náisiúnta na Síne GB/T 19666-2019 "Rialacha Ginearálta maidir le Sreanga agus Cáblaí Frith-lasair agus Frithsheasmhacha Dóiteáin", tá na foirmlí samplacha bunaithe ar an éagsúlacht seo.

Ⅱ. Intleacht eolaíoch dearadh uisce criostail: cén fáth go bhfuil sé "3.5"?

2.1 Cothromaíocht teirmidinimiciúil na céime hiodráitithe

An fhoirm hiodráitithe desince borateéagsúil ó 1.5 go 7.5 uisce, ach léiríonn an 3.5 hydrate buntáistí cobhsaíochta uathúla:

Comparáid idir Cobhsaíocht Struchtúr Criostail

2.2 Meaitseáil Foirfe idir Teocht Díhiodráitithe agus Próiseáil Polymer

Príomhpharaiméadair teochta:

·Teocht tosaigh díhiodráitithe: 215 ± 5°C

· Príomhréimse díhiodráitithe: 225-320°C

· Teocht díhiodráitithe Críochnaithe:> 320 ° C

Déanann an speictream teochta seo ailíniú straitéiseach le hiompar próiseála agus dócháin na bpríomhpholaiméirí:

Caidreamh comhfhreagrach le teocht eochair polaiméire

Teocht próiseála PVC: 170-200 ° C ← 3.5 Tá hiodráití go hiomlán cobhsaí

Tionscnamh díghrádaithe teirmeach PVC:~250°C ← Tosaíonn hiodráití ag díhiodráitiú agus ag ionsú teasa

Teocht an chrios dócháin polaiméire: 300-500 ° C ← Príomhchrios díhiodráitithe, éifeacht uasta fuaraithe

Teocht foirmiú ciseal carbóin:> 400 ° C ← Díhiodráitíodh iad críochnaithe, tosaíonn foirmiú ceirmeach

2.3 Optamú Ábhar Taise: Pointe is Fearr Teoiriciúil de 14.5%

Tá an cion taise teoiriciúil 14.5% a chomhfhreagraíonn do 3.5 hiodráitiú mar thoradh ar iolracha cothromaíochta:

· Éifeachtúlacht lasair-retardant: Is féidir le gach graim ábhar 280-300 J teasa a ionsú (eantalpacht athrú céime + teas ciallmhar gal uisce)

· Sábháilteacht próiseála: Tá an cion taise íseal go leor chun boilgeoga próiseála a sheachaint (tairseach sábháilteachta <15%)

·Geilleagar iompair: Uasmhéadú a dhéanamh ar chomhréir na gcomhpháirteanna lasair-retardant éifeachtach (ZnO+B₂O₃)

Ⅲ. Meicníocht tríthoiseach lasair-retardant: cén fáth a bhfuil sé níos éifeachtaí ná roghanna eile?

3.1 Idirghníomhú triple de chéim bhacainn comhdhlúite gáis chéim

An chéad ghné: Fuarú agus caolú céim gháis (200-320 ° C)

H₂O(c) → H₂O(g) ΔH_vap = 2257 J/g

Ríomh ionsú teasa: 14.5% × 2257=327 J/g (teoiriciúil)

Eantalpacht díhiodráitithe iarbhír tomhaiste: 280-295 J/g (lena n-áirítear fuinneamh teip criostail)

Tiúchan ocsaigine caol le gal uisce: sroicheann ráta caolaithe toirte 8-12%

An dara toise: Catalú céim chomhdhlúite go carbón (320-450°C)

Imoibríonn táirgí díhiodráitithe le foinsí halaigine (amhail Cl i PVC):

Zn₂B₆O₁₁ + 12HCl → 2ZnCl₂ + 6BCl₃ + 6H₂O

Feidhmíonn an ZnCl ₂ ghinte mar chatalaíoch aigéad Lewis:

·Fuinneamh gníomhachtúcháin díhidriginithe polaiméire a laghdú faoi 40-50 kJ/mól

·Cruthú struchtúir charbóin aramatacha a chur chun cinn (méadaigh méid na micreacriostail graifíte faoi 2-3 nm)

· Feabhas ar an ráta carbóin iarmharach: mhéadaigh córas PVC ó 12% go 28%

Tríú toise: Cruthú bacainn ceirmeach (> 450 ° C)

Cruthaíonn ocsaíd bhóróin ciseal gloine slaodach:

Cothromóid slaodachta B₂O₃: log η=A+B/(T-T ₀)

Ag 500 ° C: η≈ 10 ⁴ Pa · s (clúdach éifeachtach)

Ag 700 ° C: η≈ 10 ³ Pa · s (sreabhadh féin-leighis)

Laghdaíonn an ciseal gloine seo an comhéifeacht idirleata ocsaigine trí ordú méide.

3.2 Maitrís Comparáide Feidhmíochta le Táirgí Iomaíoch

Cuir retardant lasair 20 phr le hábhar cábla PVC:

Ⅳ. Infheidhmeacht próiseála: oiriúnach foirfe le réaltacht thionsclaíoch

4.1 Cobhsaíocht theirmeach a mheaitseáil le trealamh próiseála príomhshrutha

Comhoiriúnacht le teicnící próiseála plaisteach coitianta

· Easbhrúite scriú dúbailte: Is é an raon teochta is airde de ghnáth <220 ° C, agus tá an 3.5 hydrate go hiomlán cobhsaí

· Meascadh meascthóir inmheánach: teocht ard mheandarach <250 ° C, ní chuireann nochtadh gearrthéarmach isteach ar fheidhmíocht

·Múnlú insteallta: Teocht leá<280°C, ráta díhiodráitithe rialaithe laistigh de 5%

· Foirmiú rollta: Teocht an rolla de ghnáth<200°C, riosca nialasach

4.2 Tionchar cairdiúil ar reoleolaíocht ábhair

Staidéar ar an iompar i PVC plastisol

Agus 20 frása á chur leis:

-Méadú ar shlaodacht Brinell: ach 8-12% (i gcomparáid le hiodrocsaíd alúmanaim: méadú 25-30%)

- Athrú innéacs thixotrópach: ó 0.85 go 0.88 (beagnach ag cothabháil saintréithe sreabhach Newtonian)

-Cobhsaíocht stórála: athrú ar shlaodacht<5% tar éis 6 mhí

Tá sé seo curtha i leith éifeacht bealaithe agus fuinneamh dromchla íseal a cháithníní cosúil le bileog.

Ⅴ. Seasamh an 'chomhpháirtí órga' maidir le héifeacht sineirgíochta

5.1 Comhcheangal clasaiceach le trioxide Antamón

Meicníocht imoibrithe:

Zn₂B₆O₁₁ + Sb₂O₃ + 12HCl → 

ZnSb ₂ O ₅ (céim an dromlaigh)+2BCl ∝+gloiní bóráit eile

Innéacs comhoibrithe (sainithe de réir ISO 4589):

·Bóráit since hiodráitithe 3.5 ina aonar: LOI=28.5%

·Sb₂O₃ aonar: LOI=27.0%

·1: 1. Comhdhúil: LOI=34.5%

·Innéacs comhoibrithe: 1.24 (léiríonn>1.2 comhoibriú láidir)

5.2 Ról ilfheidhmeach i gcórais saor ó halaigine

In EVA/ábhar cábla saor ó hiodrocsaíd mhaignéisiam:

Foirmle caighdeánach:

EVA(28%VA): 100 pr

Hiodrocsaíd mhaignéisiam: 120 phr

3.5 Borate Sinc Hiodráitithe: 25 phr

Masterbatch silicone: 5 phr

Feabhsú feidhmíochta:

- Mhéadaigh LOI ó 38% go 42%

-Raonta dlús deataigh ó 250 go 160

-Raonta neart teanntachta ó 10.2 go 11.8 MPa

-Pasáilte UL 94 V-0 (3.2mm)

Is é a mheicníocht gníomhaíochta ná bunú sraitheanna ceirmeacha borate maignéisiam a chur chun cinn ó tháirgí díhiodráitithe hiodrocsaíd mhaignéisiam.

Ⅵ. Cóimheas costéifeachtúlachta

Anailís ar chostais saolré iomlán

Anailís chomparáideach ar mhonarchana cábla le tomhaltas bliantúil de 100 tonna

Conclúid:

An seasamh "is coitianta a úsáidtear" de 3.5 hiodráitithesince borateIs cás leas iomlán a bhaint innealtóireachta clasaiceach é in eolaíocht na n-ábhar: ní bhaineann sé amach an fheidhmíocht deiridh i mír amháin, ach baintear amach an chothromaíocht is fearr i gceithre ghné: éifeachtúlacht lasair-retardant, inoiriúnaitheacht próiseála, rialú costais, agus cairdiúlacht don chomhshaol.

Is féidir achoimre a dhéanamh ar a chroí-iomaíochas mar:

1. Freagra teirmeach cruinn: meaitseáil straitéiseach teocht scaoileadh uisce criostalaithe agus teocht díghrádaithe teirmeach polaiméire

2. Meicníocht iltoiseach lasair-retardant: ag gníomhú go comhuaineach ar an gcéim gháis, ar an gcéim chomhdhlúite, agus ar an gcéim bhacainn

3. Comhoiriúnacht an chórais: cómhaireachtáil cairdiúil le formhór mór na polaiméirí agus na teicnící próiseála

4. Inbhuanaitheacht eacnamaíoch: sábháilteacht lasair-retardant iontaofa a sholáthar ag an gcostas iomlán is ísle