ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (ATH)पॉलिमर मटेरिअलमध्ये सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे पर्यावरणास अनुकूल फ्लेम रिटार्डंट फिलर आहे आणि त्याची प्रक्रिया कार्यक्षमता थेट तयारीची कार्यक्षमता आणि संमिश्र सामग्रीच्या अंतिम कार्यक्षमतेवर परिणाम करते. हा लेख औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये निवडीसाठी सैद्धांतिक आधार प्रदान करून, सामग्री विज्ञानाच्या दृष्टीकोनातून पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमधील सामान्य ATH आणि कमी स्निग्धता ATH मधील फरकांचे पद्धतशीरपणे विश्लेषण करतो.
सामान्य ATH सामान्यतः बायर प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते, ज्यामध्ये कण आकाराचे विस्तृत वितरण (1-25μm), उच्च पृष्ठभागाची ऊर्जा (सुमारे 70-100mJ/m²), आणि स्पष्ट ध्रुवीयता वैशिष्ट्ये आहेत. त्याची क्रिस्टल रचना प्रामुख्याने α-Al(OH)₃ ने बनलेली असते आणि पृष्ठभागाची हायड्रॉक्सिल घनता 4-8 OH/nm² पर्यंत पोहोचू शकते. या सक्रिय साइट्स हायड्रोजन बाँडिंग नेटवर्क तयार करण्यास प्रवण आहेत, ज्यामुळे वर्धित आंतरआण्विक परस्परसंवाद होतो.
कमी स्निग्धता ATH पृष्ठभाग बदल किंवा विशेष क्रिस्टलायझेशन प्रक्रियेद्वारे तयार केली जाते आणि पृष्ठभागाची ऊर्जा 30-50 mJ/m² पर्यंत कमी केली जाऊ शकते. मुख्य तंत्रज्ञानामध्ये हे समाविष्ट आहे:
· सेंद्रिय सिलेन/फॅटी ऍसिड पृष्ठभाग कोटिंग (कव्हरेज दर 85% पेक्षा जास्त पोहोचू शकतो)
अधिक नियमित आकार तयार करण्यासाठी क्रिस्टल वाढ नियंत्रण
· पृष्ठभागाच्या हायड्रॉक्सिल गटांचे आंशिक एस्टेरिफिकेशन (सुधारणा दर सामान्यतः>60%)
उच्च शिअर रेटवर (1000 s ⁻¹), कमी स्निग्धता असलेल्या ATH फिलिंग सिस्टमची वितळलेली चिकटपणा (60% भरण्याची रक्कम) सामान्य ATH च्या तुलनेत 40-60% कमी केली जाऊ शकते. हा फरक यापासून उद्भवतो:
कणांमधील घर्षण गुणांक कमी होतो (0.35 ते 0.15-0.20 पर्यंत)
· पाण्याच्या सामग्रीतील फरक एकत्र करणे (कमी स्निग्धता ATH सामान्यत:<0.2%)
सामान्य ATH निलंबन प्रणाली लक्षणीय उत्पन्न ताण (सामान्यत:> 50 Pa) प्रदर्शित करते, तर सुधारित कमी स्निग्धता ATH उत्पन्नाचा ताण 10 Pa च्या खाली कमी करू शकते, जे प्रारंभिक प्रक्रियेच्या टप्प्यात प्रवाह आरंभ करण्याच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा करते.
सामान्यांची पांगापांगATHपॉलिमर मेल्टमध्ये एकत्रीकरण फ्रॅगमेंटेशन डिसोसिएशन मॉडेलचे अनुसरण करते, प्रभावी फैलाव साध्य करण्यासाठी उच्च कातरणे (>10⁵Pa) आवश्यक असते. प्रयोगातून असे दिसून आले आहे की पूर्ण विखुरण्यासाठी लागणारी उर्जा कमी स्निग्धता असलेल्या ATH पेक्षा 2-3 पट जास्त आहे.
कमी स्निग्धता ATH मुळे पृष्ठभागाची उर्जा कमी होते, घुसखोरीचा वेळ 60-70% कमी होतो आणि फैलाव प्रक्रिया इंटरफेसियल स्लिप मेकेनिझमच्या अनुषंगाने अधिक असते. समान कातरण परिस्थितीत, समान फैलाव पातळी प्राप्त करण्यासाठी लागणारा वेळ 40% पेक्षा जास्त कमी केला जातो.
ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूजन प्रक्रियेदरम्यान, कमी व्हिस्कोसिटी एटीएच फिलिंग सिस्टम प्रदर्शित करते:
डोके दाब २५-३५% ने कमी
टॉर्क 20-30% कमी करा
· भरण्याची कमाल रक्कम 15-20 टक्के गुणांनी वाढवता येते
जलद भरण्याच्या अवस्थेत कमी स्निग्धता ATH चे महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत:
प्रवाहाची लांबी ३०-५०% वाढवा
· वेल्ड लाइनची ताकद २०-२५% वाढवा
· उत्पादनाची कमी झालेली एनिसोट्रॉपी (संकोचन दर फरक 1.2% वरून 0.4% पर्यंत कमी झाला)
सॉल्व्हेंट आधारित प्रणालींमध्ये, कमी स्निग्धता एटीएच योग्य बांधकाम चिकटपणा राखून उच्च घन सामग्रीसह (75-80% पर्यंत) स्लरी तयार करू शकते.
हे लक्षात घेतले पाहिजे की प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमाइझ केल्याने इतर कार्यप्रदर्शन बदल होऊ शकतात:
ज्वालारोधक कार्यप्रदर्शन: कमी स्निग्धता ATH पृष्ठभागावरील आवरणाच्या उपस्थितीमुळे ATH विघटन सुरू होण्यास उशीर करू शकते (सामान्यत: 10-20 ℃ वाढले), परंतु कोटिंग रेट (5-8% वर नियंत्रित करण्याची शिफारस केलेली) अनुकूल करून प्रभाव कमी केला जाऊ शकतो.
यांत्रिक गुणधर्म: इंटरफेसियल बाँडिंग स्ट्रेंथमध्ये मध्यम प्रमाणात घट झाल्याची भरपाई कपलिंग एजंट्सच्या संयोजनाद्वारे केली जाऊ शकते. अभ्यासात असे दिसून आले आहे की मिश्रित कपलिंग एजंट्स (सिलेन + टायटेनेट) वापरल्याने सामान्य एटीएच प्रणालीच्या 95% पेक्षा जास्त तन्य शक्ती पुनर्संचयित केली जाऊ शकते.
कमी चिकटपणाATHपृष्ठभाग अभियांत्रिकीद्वारे प्रक्रिया कार्यप्रदर्शनात लक्षणीय सुधारणा केली आहे, विशेषत: स्निग्धता कमी करणे आणि उच्च कातरणे दराने फैलाव कार्यक्षमता सुधारणे. ATH ची निवड विशिष्ट प्रक्रिया परिस्थिती, भरण्याची आवश्यकता आणि अंतिम कार्यप्रदर्शन आवश्यकतांच्या आधारे पद्धतशीरपणे मूल्यांकन केले जावे. कार्यक्षम प्रक्रिया आणि उच्च फिलिंगचा पाठपुरावा करणाऱ्या अनुप्रयोग परिस्थितींसाठी, कमी स्निग्धता ATH चे तांत्रिक फायदे स्पष्ट आहेत; पारंपारिक ऍप्लिकेशन्समध्ये, सामान्य ATH ला अजूनही किंमत-प्रभावीपणाचे फायदे आहेत. प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन आणि अंतिम कार्यप्रदर्शन यांच्यात चांगला समतोल साधण्यासाठी भविष्यातील संशोधनाने मल्टीफंक्शनल पृष्ठभागाच्या डिझाइनवर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे.
