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परिचय: उच्च भार वाले ATH/MDH ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफिन यौगिकों के प्रसंस्करण की चुनौतियों का समाधान

केबल उद्योग में, आग लगने की स्थिति में कर्मियों और उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए अग्निरोधक क्षमता के कड़े मानक अनिवार्य हैं। एल्युमीनियम हाइड्रॉक्साइड (ATH) और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड (MDH), हैलोजन-मुक्त अग्निरोधक होने के कारण, पर्यावरण के अनुकूल होने, कम धुआं उत्सर्जित करने और संक्षारक गैस न छोड़ने के कारण पॉलीओलेफिन केबल यौगिकों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। हालांकि, अपेक्षित अग्निरोधक क्षमता प्राप्त करने के लिए अक्सर पॉलीओलेफिन मैट्रिक्स में ATH और MDH की उच्च मात्रा (आमतौर पर 50-70 wt% या उससे अधिक) मिलानी आवश्यक होती है।

हालांकि इस प्रकार की उच्च फिलर सामग्री ज्वाला मंदता को काफी हद तक बढ़ाती है, लेकिन इससे प्रसंस्करण संबंधी गंभीर चुनौतियां भी उत्पन्न होती हैं, जिनमें पिघले हुए पदार्थ की चिपचिपाहट में वृद्धि, प्रवाह क्षमता में कमी, यांत्रिक गुणों में गिरावट और सतह की गुणवत्ता में कमी शामिल हैं। ये समस्याएं उत्पादन क्षमता और उत्पाद की गुणवत्ता को काफी हद तक सीमित कर सकती हैं।

इस लेख का उद्देश्य केबल अनुप्रयोगों में उच्च भार वाले ATH/MDH ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफिन यौगिकों से जुड़ी प्रसंस्करण चुनौतियों का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करना है। बाजार से प्राप्त प्रतिक्रिया और व्यावहारिक अनुभव के आधार पर, यहपहचान करता है असरदारप्रसंस्करणadditivesके लिएइन चुनौतियों का समाधान करना। प्रदान की गई जानकारियाँ वायर और केबल निर्माताओं को उच्च-लोड ATH/MDH ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफ़िन यौगिकों के साथ काम करते समय फ़ॉर्मूलेशन को अनुकूलित करने और उत्पादन प्रक्रियाओं को बेहतर बनाने में मदद करने के लिए हैं।

एटीएच और एमडीएच ज्वाला मंदकों को समझना

ATH और MDH दो प्रमुख अकार्बनिक, हैलोजन-मुक्त ज्वाला मंदक हैं जिनका व्यापक रूप से पॉलिमर सामग्रियों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से केबल अनुप्रयोगों में जहाँ सुरक्षा और पर्यावरणीय मानक उच्च होते हैं। ये ऊष्माशोषी अपघटन और जल उत्सर्जन द्वारा क्रियाशील होते हैं, ज्वलनशील गैसों को पतला करते हैं और सामग्री की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत बनाते हैं, जो दहन को दबाती है और धुएं को कम करती है। ATH लगभग 200-220°C पर विघटित होता है, जबकि MDH का अपघटन तापमान 330-340°C होता है, जिससे MDH उच्च तापमान पर संसाधित पॉलिमर के लिए अधिक उपयुक्त होता है।

1. एटीएच और एमडीएच के ज्वाला-रोधी तंत्रों में निम्नलिखित शामिल हैं:

1.1. ऊष्माशोषी अपघटन:

गर्म करने पर, ATH (Al(OH)₃) और MDH (Mg(OH)₂) ऊष्माशोषी अपघटन से गुजरते हैं, जिससे वे काफी मात्रा में ऊष्मा अवशोषित करते हैं और बहुलक का तापमान कम हो जाता है, जिससे ऊष्मीय क्षरण में देरी होती है।

ATH: 2Al(OH)→ Al₂O₃ + 3H₂O, ΔH ≈ 1051 J/g

MDH: Mg(OH)₂ → MgO + H₂O, ΔH ≈ 1316 J/g

1.2. जल वाष्प का उत्सर्जन:

उत्सर्जित जल वाष्प बहुलक के आसपास ज्वलनशील गैसों को पतला कर देता है और ऑक्सीजन की पहुँच को सीमित कर देता है, जिससे दहन बाधित होता है।

1.3. सुरक्षात्मक परतों का निर्माण:

परिणामस्वरूप बनने वाले धातु ऑक्साइड (Al₂O₃ और MgO) बहुलक चारकोल परत के साथ मिलकर एक सघन सुरक्षात्मक परत बनाते हैं, जो गर्मी और ऑक्सीजन के प्रवेश को रोकती है और ज्वलनशील गैसों के निकलने में बाधा डालती है।

1.4. धुआं कम करना:

सुरक्षात्मक परत धुएं के कणों को भी सोख लेती है, जिससे धुएं का समग्र घनत्व कम हो जाता है।

उत्कृष्ट ज्वाला-रोधी प्रदर्शन और पर्यावरणीय लाभों के बावजूद, उच्च ज्वाला-रोधी रेटिंग प्राप्त करने के लिए आमतौर पर 50-70 wt% या उससे अधिक ATH/MDH की आवश्यकता होती है, जो बाद की प्रसंस्करण चुनौतियों का प्राथमिक कारण है।
2. केबल अनुप्रयोगों में उच्च-भार वाले ATH/MDH पॉलीओलेफिन की प्रमुख प्रसंस्करण चुनौतियाँ

2.1. बिगड़े हुए रियोलॉजिकल गुणधर्म:

उच्च मात्रा में फिलर मिलाने से पिघले हुए पदार्थ की चिपचिपाहट में तेजी से वृद्धि होती है और प्रवाह क्षमता कम हो जाती है। इससे एक्सट्रूज़न के दौरान प्लास्टिकीकरण और प्रवाह अधिक कठिन हो जाता है, जिसके लिए उच्च प्रसंस्करण तापमान और कतरनी बल की आवश्यकता होती है, जिससे ऊर्जा की खपत बढ़ती है और उपकरण जल्दी घिसते हैं। पिघले हुए पदार्थ का कम प्रवाह एक्सट्रूज़न की गति और उत्पादन दक्षता को भी सीमित करता है।

2.2. यांत्रिक गुणों में कमी:

अकार्बनिक फिलर्स की अधिक मात्रा पॉलिमर मैट्रिक्स को पतला कर देती है, जिससे तन्यता शक्ति, विखंडन पर बढ़ाव और प्रभाव शक्ति में काफी कमी आ जाती है। उदाहरण के लिए, 50% या उससे अधिक ATH/MDH को शामिल करने से तन्यता शक्ति लगभग 40% या उससे अधिक कम हो सकती है, जो लचीली और टिकाऊ केबल सामग्री के लिए एक चुनौती पेश करती है।

2.3. फैलाव संबंधी मुद्दे:

एटीएच और एमडीएच कण अक्सर पॉलिमर मैट्रिक्स में एकत्रित हो जाते हैं, जिससे तनाव सांद्रता बिंदु, यांत्रिक प्रदर्शन में कमी और सतह की खुरदरापन या बुलबुले जैसे एक्सट्रूज़न दोष उत्पन्न होते हैं।

2.4. सतह की खराब गुणवत्ता:

उच्च गलनांक श्यानता, खराब फैलाव और सीमित फिलर-पॉलिमर अनुकूलता के कारण एक्सट्रूडेड सतहें खुरदरी या असमान हो सकती हैं, जिससे "शार्कस्किन" या डाई बिल्ड-अप हो सकता है। डाई पर जमाव (डाई ड्रूल) दिखावट और निरंतर उत्पादन दोनों को प्रभावित करता है।

2.5. विद्युत गुणों पर प्रभाव:

उच्च फिलर सामग्री और असमान फैलाव, आयतन प्रतिरोधकता जैसे परावैद्युत गुणों को प्रभावित कर सकते हैं। इसके अलावा, ATH/MDH में अपेक्षाकृत उच्च नमी अवशोषण क्षमता होती है, जो आर्द्र वातावरण में विद्युत प्रदर्शन और दीर्घकालिक स्थिरता को संभावित रूप से प्रभावित कर सकती है।

2.6. संकीर्ण प्रसंस्करण विंडो:

उच्च भार वाले ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफिन के लिए प्रसंस्करण तापमान सीमा सीमित है। एटीएच लगभग 200°C पर विघटित होना शुरू हो जाता है, जबकि एमडीएच लगभग 330°C पर विघटित होता है। समय से पहले विघटन को रोकने और ज्वाला-रोधी प्रदर्शन तथा सामग्री की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए सटीक तापमान नियंत्रण आवश्यक है।

इन चुनौतियों के कारण उच्च भार वाले एटीएच/एमडीएच पॉलीओलेफिन का प्रसंस्करण जटिल हो जाता है और प्रभावी प्रसंस्करण सहायक पदार्थों की आवश्यकता पर प्रकाश पड़ता है।

अतः, इन चुनौतियों से निपटने के लिए, केबल उद्योग में विभिन्न प्रसंस्करण सहायक पदार्थों का विकास और उपयोग किया गया है। ये सहायक पदार्थ पॉलिमर-फिलर अंतरसतही अनुकूलता में सुधार करते हैं, पिघलने की चिपचिपाहट को कम करते हैं और फिलर फैलाव को बढ़ाते हैं, जिससे प्रसंस्करण प्रदर्शन और अंतिम यांत्रिक गुण दोनों अनुकूलित होते हैं।

केबल उद्योग अनुप्रयोगों में उच्च भार वाले ATH/MDH ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफिन यौगिकों की प्रसंस्करण और सतह गुणवत्ता संबंधी समस्याओं को हल करने के लिए कौन से प्रसंस्करण सहायक सबसे प्रभावी हैं?

सिलिकॉन आधारित योजक और उत्पादन सहायक पदार्थ:

SILIKE बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करता हैपॉलीसिलोक्सेन-आधारित प्रसंस्करण सहायकमानक थर्मोप्लास्टिक्स और इंजीनियरिंग प्लास्टिक्स दोनों के लिए, ये समाधान प्रसंस्करण को अनुकूलित करने और तैयार उत्पादों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद करते हैं। हमारे समाधानों में विश्वसनीय सिलिकॉन मास्टरबैच LYSI-401 से लेकर नवीन SC920 एडिटिव तक शामिल हैं—जिन्हें उच्च भार, हैलोजन-मुक्त LSZH और HFFR LSZH केबल एक्सट्रूज़न में अधिक दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

विशेष रूप से,SILIKE UHMW सिलिकॉन-आधारित स्नेहक प्रसंस्करण योजककेबलों में ATH/MDH ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफिन यौगिकों के लिए लाभ सिद्ध हो चुके हैं। प्रमुख प्रभावों में शामिल हैं:

1. पिघले हुए पदार्थ की चिपचिपाहट में कमी: प्रसंस्करण के दौरान पॉलीसिलोक्सेन पिघले हुए पदार्थ की सतह पर चले जाते हैं, जिससे एक चिकनाई वाली परत बन जाती है जो उपकरणों के साथ घर्षण को कम करती है और प्रवाह क्षमता में सुधार करती है।

2. बेहतर फैलाव: सिलिकॉन-आधारित योजक पॉलिमर मैट्रिक्स में ATH/MDH के समान वितरण को बढ़ावा देते हैं, जिससे कणों का एकत्रीकरण कम होता है।

3. सतह की गुणवत्ता में सुधार:LYSI-401 सिलिकॉन मास्टरबैचयह डाई बिल्ड-अप और मेल्ट फ्रैक्चर को कम करता है, जिससे कम दोषों के साथ चिकनी एक्सट्रूडेड सतहें प्राप्त होती हैं।

4. लाइन की गति तेज:सिलिकॉन प्रोसेसिंग एड SC920यह केबलों के हाई-स्पीड एक्सट्रूज़न के लिए उपयुक्त है। यह तार के व्यास में अस्थिरता और स्क्रू के फिसलने को रोकता है, जिससे उत्पादन क्षमता बढ़ती है। समान ऊर्जा खपत पर, एक्सट्रूज़न की मात्रा में 10% की वृद्धि होती है।

5. बेहतर यांत्रिक गुण: फिलर फैलाव और अंतरास्थि आसंजन को बढ़ाकर, सिलिकॉन मास्टरबैच समग्र घिसाव प्रतिरोध और यांत्रिक प्रदर्शन, जैसे कि प्रभाव गुण और टूटने पर बढ़ाव में सुधार करता है।

6. ज्वाला-रोधी सहक्रिया और धुआं दमन: सिलोक्सेन योजक ज्वाला-रोधी प्रदर्शन को थोड़ा बढ़ा सकते हैं (जैसे, एलओआई में वृद्धि) और धुएं के उत्सर्जन को कम कर सकते हैं।

SILIKE एशिया-प्रशांत क्षेत्र में सिलिकॉन-आधारित योजकों, प्रसंस्करण सहायक पदार्थों और थर्मोप्लास्टिक सिलिकॉन इलास्टोमर का एक अग्रणी उत्पादक है।

हमारासिलिकॉन प्रसंस्करण सहायकइनका व्यापक रूप से थर्मोप्लास्टिक्स और केबल उद्योगों में प्रसंस्करण को अनुकूलित करने, फिलर फैलाव में सुधार करने, पिघलने की चिपचिपाहट को कम करने और उच्च दक्षता के साथ चिकनी सतहें प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

इनमें से, सिलिकॉन मास्टरबैच LYSI-401 और नवोन्मेषी SC920 सिलिकॉन प्रोसेसिंग एड, ATH/MDH ज्वाला-रोधी पॉलीओलेफिन फॉर्मूलेशन के लिए सिद्ध समाधान हैं, विशेष रूप से LSZH और HFFR केबल एक्सट्रूज़न में। SILIKE के सिलिकॉन-आधारित एडिटिव्स और उत्पादन सहायकों को एकीकृत करके, निर्माता स्थिर उत्पादन और एकसमान गुणवत्ता प्राप्त कर सकते हैं।

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