Поликарбонатот (PC) е широко користен во висококвалитетни проѕирни компоненти кои го задржуваат пламенот (како што се електронските прозорци, опремата за осветлување и внатрешните шини со голема брзина) поради неговата одлична пропустливост на светлина, отпорност на удар и стабилност на димензиите. Оваа статија ќе ја анализира техничката патека на овој синергистички дизајн од перспектива на повеќе размери.
1. Контрола на расејување: Големината на честичките мора да биде значително помала од брановата должина на видливата светлина (<40 nm) и многу да одговара со индексот на прекршување на матрицата.
2. Контрола на интерфејсот: честичките мора да постигнат дисперзија на приближно молекуларно ниво во матрицата за да се избегне расејување на светлината предизвикано од агломерати.
3. Ефикасност на застој во пламен: Nano-ATH мора да активира ефикасен механизам за застој на пламен во кондензирана фаза на ниски нивоа на оптоварување (обично 10-20 wt%).
КонвенционаленATH(големина на честички 1-10 μm) може да предизвика сериозно расејување на светлината, што доведува до опалесценција на материјалот. Спротивно на тоа, нано-ATH рафиниран преку методи на врнежи (со просечна големина на честички D50 < 50 nm и тесна дистрибуција), поради неговите димензии далеку помали од брановите должини на видлива светлина и прилагодливите оптички својства преку модификација на површината, служи како клучно решение за овој конфликт.
1. Клучни индикатори за перформанси за нановрнежи ATH
· Големина на честички и морфологија: Претпочитајте речиси сферични или правилни хексагонални наночестички во облик на тромбоцити. Сферичните честички покажуваат изотропија, со едноставен модел на расејување; хексагонални нанокристали во форма на тромбоцити со специфична дебелина, исто така, може да го минимизираат расејувањето кога се ориентирани паралелно со насоката на светлината.
Остаток на натриум јони: Контрола на содржината на Na⁺ < 50 ppm за да се избегне катализирање на деградацијата на хидролизата на компјутерот при обработка на висока температура.
2. Избор и стабилизација на PC матрица
Компјутер смола од оптичко одделение: Изберете оценки со ниски нечистотии, ниска промена на бојата и тесна дистрибуција на молекуларна тежина, со почетна пропустливост на светлина од >88%.
Стабилизатори за хидролиза и антиоксиданси: Епоксидните соединенија и антиоксидантите на фосфит естер мора однапред да се додадат за да се заштити стабилноста на естерските врски за време на обработката во присуство на ATH.
1. Механизам за ретардирање на пламен (синергетски ефект)
Нано-ATH не делува изолирано во компјутерот
Физичка бариера: За време на согорувањето, наночестичките мигрираат на стопената површина на компјутерот и, во синергија со јаглеродниот слој формиран од распаѓањето на самиот компјутер, создаваат густ композитен заштитен слој „Al2O3-јаглерод“.
2. Механизам за задржување на оптичките перформанси
Усогласување на индексот на рефракција: со модификација на површината, разликата на индексот на рефракција (Δn) наATH-Полимерниот интерфејс е намален под 0,01. Според теоријата на расејување, пресекот на расејување е пропорционален на (Δn)², со што се постигнува „оптичка транспарентност“.
Елиминирајте ги агломератите: агломератите се примарен извор на расејување на светлината. Основната цел на гореспоменатиот процес на интерфејс и дисперзија е да се постигне дисперзирана состојба каде примарните наночестички служат како основни единици.
1. Оптички перформанси: Користете мерач на магла и спектрофотометар за да го карактеризирате вкупниот пропуст на светлина (TT) и маглата. Цел: TT>82%, Haze<8%.
2. Перформанс на отпорност на пламен: UL-94 вертикално согорување (V-0 за дебелини од 1,6 mm и погоре), врвен индекс на кислород (LOI>30%). Во комбинација со конусна калориметрија (CONE) анализа на врвната стапка на ослободување топлина (pHRR) и вкупното ослободување топлина (THR), проценете ја вистинската опасност од пожар.
3. Интерфејс и децентрализирана евалуација:
·ТЕМ со висока резолуција: визуелно набљудувајте ја состојбата на дисперзија на наночестичките и дебелината на меѓуфабричниот слој.
·Динамичка реологија: Во опсегот на ниска фреквенција, плато вредноста на модулот за складирање (G') може чувствително да го одразува степенот на мрежната дисперзија на наночестичките.
4. Баланс на механички својства: Добрата дисперзија на наночестичките обично може да одржи високо ниво на јачина на удар и да го зголеми модулот на свиткување, но треба да се обрне внимание на рамнотежата помеѓу еластичноста и цврстината.
Дизајнирање на композитни материјали за компјутери отпорни на пламен со висока транспарентност со нано врнежиATHбидејќи јадрото не е едноставно физичко мешање, туку мулти-ниво, интегрирано системско инженерство од дизајн на молекуларен интерфејс, до контрола на дисперзија на нано размери, а потоа до ориентација предизвикана од макроскопска обработка.
Клучот за неговиот успех лежи во длабокото разбирање и искористување на суштинските својства на нано преципитираниот ATH (големина на честички, морфологија, хемија на површината), постигнување „оптичка и хемиска компатибилност“ со компјутерската матрица преку прецизно молекуларно инженерство на интерфејсот, а потоа и заклучување на оваа предност на нано размери во технологијата за макроскопска обработка на насоката. Крајната цел е да се направи нано ATH повеќе да не е „странски објект“ во компјутерот, туку невидлива, но неопходна компонента на неговиот функционален скелет, а со тоа синергистички да се додели материјалот со навидум контрадикторни извонредни перформанси - чист како стакло и отпорен на пламен како карпа. Ова означува нова етапа во дизајнот на полимерните материјали за отпорни на пламен, преминувајќи од традиционалниот „компромис за перформанси“ до интелигентно „соработка за изведба“.
