ফ্লেম রিটার্ডেন্ট পিপি সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার

পলিপ্রোপলিনাইন (পিপি)পাঁচটি সাধারণ-উদ্দেশ্য প্লাস্টিকের মধ্যে একটি হিসেবে, বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তবে, পিপির দাহ্য বৈশিষ্ট্য এর প্রয়োগকে সীমিত করে এবং উপাদানটির আরও বিকাশকে বাধাগ্রস্ত করে, তাই মানুষ পিপির শিখা প্রতিরোধী পরিবর্তন সম্পর্কে উদ্বিগ্ন।

পলিমার পদার্থ হলো পলিমার যৌগ যেখানে কার্বন, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের মতো উপাদান থাকে, যার বেশিরভাগই দাহ্য। পলিমার পদার্থের দহন হল সমন্বিত প্রক্রিয়ার ভৌত পরিবর্তন এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি সিরিজ, যা গলে যাওয়া এবং নরম হওয়া, আয়তনের পরিবর্তনের মতো বিশেষ ঘটনাগুলি দেখায়। দহন প্রক্রিয়াটি তিনটি ধাপ নিয়ে গঠিত:

প্রথমত, তাপীয় পচন বিক্রিয়া গ্যাসের ছোট ছোট অণু তৈরি করে, তারপর গ্যাস মিশ্রণটি দহন অবস্থায় পৌঁছায় এবং একটি হিংস্র রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু করে, এবং অবশেষে, দহনযোগ্য গ্যাস মিশ্রণের দ্রুত দহন প্রচুর পরিমাণে তাপ তৈরি করে এবং বিক্রিয়ার চক্র চলতে থাকে।

যেহেতু পিপির অক্সিজেন সূচক মাত্র ১৭.৪, তাই এটি দাহ্য এবং দহনের সময় প্রচুর পরিমাণে তাপ উৎপন্ন করে, যা সহজেই আগুন লাগার কারণ হতে পারে এবং জীবন ও সম্পত্তির জন্য হুমকিস্বরূপ হতে পারে। ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির ক্ষেত্রে, পিপির দাহ্যতা এর বিস্তৃত প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে, তাই পিপি উপকরণের জন্য শিখা-প্রতিরোধী চিকিত্সা করা প্রয়োজন।

শিখা প্রতিরোধক প্রক্রিয়া

শিখা প্রতিরোধক প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রধানত শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়া সমাপ্তি প্রক্রিয়া, পৃষ্ঠ বিচ্ছিন্নতা প্রক্রিয়া এবং বিঘ্নিত তাপ বিনিময় প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত থাকে। শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়া সমাপ্তি প্রক্রিয়া দহন প্রক্রিয়ার সময় উৎপাদিত HO- গ্রহণ করে দহন প্রতিক্রিয়া বন্ধ করে দেয়, পৃষ্ঠ বিচ্ছিন্নতা প্রক্রিয়া বায়ু যোগাযোগকে বাধা দেওয়ার জন্য কঠিন যৌগ তৈরি করে এবং বিঘ্নিত তাপ বিনিময় প্রক্রিয়া স্ব-বিলুপ্তি অর্জনের জন্য দহনের তাপ শোষণ করে।

ধাতব হাইড্রোক্সাইড শিখা প্রতিরোধকের সক্রিয় কার্বন কার্যকরভাবে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সাথে একত্রিত হতে পারে যাতে জমাট বাঁধার সম্ভাবনা কমানো যায়, পিপি ম্যাট্রিক্সের সাথে সামঞ্জস্যতা উন্নত করা যায় এবং উপাদানের শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করা যায়। তেল শোষণের মান পরিবর্তন পরীক্ষা করে শিখা প্রতিরোধকের অনুপাত এবং সক্রিয়করণ ডিগ্রি সামঞ্জস্য করা হয়েছিল এবং অবশেষে দেখা গেছে যে পিপিতে 28.9 ওয়াট% সক্রিয় কার্বন পরিবর্তিত ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড শিখা প্রতিরোধক যোগ করা হলে সীমিত অক্সিজেন সূচক সর্বোচ্চ 25% মান পৌঁছেছে।

ধাতব হাইড্রোক্সাইড শিখা প্রতিরোধক হল পলিপ্রোপিলিন (PP) উপকরণের শিখা প্রতিরোধকতা উন্নত করার জন্য ব্যবহৃত সংযোজন। উপাদানের যান্ত্রিক শক্তি আরও বাড়ানোর জন্য, গবেষকরা এতে পলিওলেফিন ইলাস্টোমার (POE) এবং ক্যালসিয়াম কার্বনেট ন্যানো পার্টিকেল (CaCO3)ও প্রবর্তন করেছেন। ফলাফলগুলি দেখায় যে পরিবর্তিত PP কম্পোজিটগুলি কেবল চমৎকার শিখা প্রতিরোধক বৈশিষ্ট্যই ধারণ করেনি, বরং উচ্চ যান্ত্রিক শক্তিও প্রদর্শন করেছে।

বোরন শিখা প্রতিরোধক

বোরন শিখা প্রতিরোধক PP/BN@MGO কম্পোজিটগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। BN@MGO শিখা প্রতিরোধকের এনক্যাপসুলেটেড কাঠামো এবং অ্যালকাইলেশন পরিবর্তনের কারণে, কার্বন উপাদানটি ফিলারের পৃষ্ঠে সমৃদ্ধ করা যেতে পারে, যা PP বডির সাথে সখ্যতা বাড়ায় এবং এটি PP ম্যাট্রিক্সে সমানভাবে বিতরণ করতে সক্ষম করে।

ইতিমধ্যে, পরিবর্তিত প্রক্রিয়াজাত BN@MGO-এর একটি জিগজ্যাগ পাথ প্রভাব এবং উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে, যার ফলে তাপীয় প্রসারণের সহগ কম এবং শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা উচ্চ। এই বৈশিষ্ট্যগুলি PP/BN@MGO কম্পোজিটগুলিকে দক্ষ তাপ অপচয় ইলেকট্রনিক ডিভাইস, গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি এবং তাপ ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে বিস্তৃত প্রয়োগের অনুমতি দেয়।

এছাড়াও, যখন বোরন শিখা প্রতিরোধক APP/MCA-K-ZB 25 wt% (APP/MCA-K-ZB ভর অনুপাত 3/1) যোগ করা হয়েছিল, তখন PP কম্পোজিট UL-0 পরীক্ষায় V-94 রেটিং অর্জন করতে পারে, যেখানে সীমিত অক্সিজেন সূচক 32.7% পর্যন্ত ছিল। থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (TGA) এবং স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM) পরীক্ষার ফলাফল দেখায় যে APP/MCA-K-ZB যোগ করলে একটি ঘন গ্রাফাইট কার্বন স্তর তৈরি হতে পারে, যা কার্যকরভাবে নীচের PP ম্যাট্রিক্সকে আরও দহন থেকে রক্ষা করে এবং উপাদানের তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং কার্বন গঠন ক্ষমতা উন্নত করে।

সিলিকন শিখা প্রতিরোধক

সিলিকন শিখা প্রতিরোধকগুলিতে HNTs-Si মূল নলাকার কাঠামো বজায় রাখতে পারে এবং তাপীয়ভাবে অবনমিত PP শৃঙ্খলের সাথে মোচড় দিয়ে একটি ঘন কার্বন স্তর তৈরি করতে পারে, যা PP দহনের সময় তাপ, ভর এবং ধোঁয়া স্থানান্তরকে কার্যকরভাবে বাধা দেয়। পলিসিলোক্সেন HNTs-Si এর পৃষ্ঠের পোলারিটি কমাতে পারে, PP সাবস্ট্রেটের সাথে সামঞ্জস্য বৃদ্ধি করে এবং ক্র্যাক ব্রিজিং প্রভাব PP কম্পোজিটগুলির নমনীয়তা উন্নত করে।

এছাড়াও, সিলিকা-ভিত্তিক শিখা প্রতিরোধকগুলির মধ্যে, ন্যানো-Sb2O3 এবং OMMT পরিবর্তনের পরে একটি ঘন কার্বন স্তর তৈরি করতে পারে, যা কার্যকরভাবে PP-ভিত্তিক কম্পোজিটগুলির তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে। PP ম্যাট্রিক্সে OMMT এবং ন্যানো-Sb2O3 এর ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশন উপকরণগুলির স্ফটিকতা এবং প্রসার্য শক্তি উন্নত করতে পারে।

ফসফরাস শিখা প্রতিরোধক

ফসফরাস শিখা প্রতিরোধকগুলিতে থাকা সরবিটল এবং অ্যামোনিয়াম পলিফসফেট তাপ বিস্তারকে বাধাগ্রস্ত করতে এবং উপাদানের শিখা প্রতিরোধকতা উন্নত করতে একটি কার্বনাইজড স্তর তৈরি করতে পারে। SPDEB এবং অ্যামোনিয়াম পলিফসফেটের সম্মিলিত প্রভাব কার্যকরভাবে PP উপকরণের শিখা প্রতিরোধকতা উন্নত করতে পারে এবং দাহ্য গ্যাসের নির্গমন কমাতে পারে।

নাইট্রোজেন-ভিত্তিক শিখা প্রতিরোধক

নাইট্রোজেন-ভিত্তিক শিখা প্রতিরোধকগুলিতে MPP এবং AP অ-দাহ্য গ্যাস এবং ফসফরাসযুক্ত পদার্থ নির্গত করতে পারে, বাতাসে দাহ্য গ্যাসগুলিকে পাতলা করতে পারে এবং গ্যাস সুরক্ষা হিসাবে কাজ করতে পারে, ফলে দহন হ্রাস করতে পারে। সুপারমোলিকুলার স্ব-সমাবেশ পদ্ধতিগুলি নির্দিষ্ট কাঠামোর সাথে যৌগ সংশ্লেষণ করতে, উপকরণগুলিতে শিখা প্রতিরোধকগুলির বিচ্ছুরণ উন্নত করতে এবং শিখা প্রতিরোধকতা বাড়াতে অ-সহযোজী বন্ধন ব্যবহার করতে পারে।

তীব্র শিখা প্রতিরোধক

NiCo2O4 হল একটি তীব্র শিখা প্রতিরোধক যার নিয়ন্ত্রণযোগ্য রূপবিদ্যা, বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতল ক্ষেত্র, একাধিক সক্রিয় স্থান এবং সহজ এবং বৈচিত্র্যময় প্রস্তুতি পদ্ধতির সুবিধা রয়েছে। নিকেল-ভিত্তিক যৌগ হিসাবে, এটি চমৎকার কার্বন-অনুঘটক ক্ষমতা প্রদর্শন করে, যা উভয়ই দহন পণ্য হ্রাস করে এবং উপাদানের শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে।

এই শ্রেষ্ঠত্ব মূলত এতে Ni+ আয়নের ভূমিকা থেকে উদ্ভূত হয়, যা পলিথিলিন অ্যাক্রিলেট (PER) এর তাপীয় পচনকে ত্বরান্বিত করতে পারে, অ্যামোনিয়াম পলিফসফেটের চার্জিং বৃদ্ধি করতে পারে এবং পলিপ্রোপিলিন (PP)/ইনটুমেসেন্ট শিখা প্রতিরোধক সিস্টেমে প্রসারিত চর স্তর গঠনকে উৎসাহিত করতে পারে। এদিকে, বাইমেটালিক অক্সাইডগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকে এবং শক্তিশালী অনুঘটক ক্ষমতা রাখে, যা PP/প্রসারিত শিখা প্রতিরোধক কম্পোজিটকে একটি ঘন এবং অভিন্ন চর স্তর তৈরি করতে এবং চর স্তর এবং চর অবশিষ্টাংশের তাপীয় স্থিতিশীলতা উন্নত করতে সহায়তা করে।

এছাড়াও, ফুলের মতো NiCo2O4 কাঠামোর পৃষ্ঠে প্রচুর পরিমাণে ভাঁজ রয়েছে এবং পলিমারের সাথে একটি বৃহৎ এবং রুক্ষ যোগাযোগের ক্ষেত্র রয়েছে, যা বন্ধনকে উন্নত করে। এই ফুলের মতো কাঠামোর শক্তিশালী স্থিতিশীলতা রয়েছে, যা প্রক্রিয়াকরণের সময় ক্ষতি এড়াতে সাহায্য করে এবং কাঠামোর অখণ্ডতা বজায় রাখে। দহন প্রক্রিয়ার সময়, কাঠকয়লা তৈরির পদার্থগুলিকে ফুলের মতো কাঠামোর মধ্যে স্থির করা যেতে পারে, যা কাঠকয়লা স্তরের স্থায়িত্ব উন্নত করে এবং স্তরের শিখা প্রতিরোধ এবং সুরক্ষা অর্জনে কার্যকরভাবে বাধার ভূমিকা পালন করে।

NiCo2O4 ছাড়াও, আরও অনেক গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রয়েছে যা শিখা প্রতিরোধক প্রভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। SiO2 জেল-চিকিৎসা করা OS-MCAPP গ্যাস এবং অ্যাসিড উভয় উৎস হিসেবেই কাজ করে এবং PP-কে একটি প্রতিরক্ষামূলক চর স্তর তৈরি করতে সাহায্য করে যা PP ম্যাট্রিক্সকে আরও পচন থেকে রক্ষা করে। PEIC, একটি চমৎকার চর উৎস হিসেবে, উচ্চ-মানের প্রসারিত চর গঠনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং শিখা-প্রতিরোধী কম্পোজিট অর্জনকে সহজতর করে।

দহনের সময় PPA-C PER এর সাথে বিক্রিয়া করে POC বন্ড এবং PC বন্ড তৈরি করে, যা কার্যত ত্রুটিমুক্ত চর স্তর গঠনে অবদান রাখে। এছাড়াও, PPA-C PP কে তাপীয়ভাবে আগে পচে যেতে পারে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় আরও চর অবশিষ্টাংশ তৈরি করতে পারে। PPA-C এবং PER এর মধ্যে একটি ভাল সমন্বয় রয়েছে এবং PPA-C/PER সিস্টেমের শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রচলিত APP/PER সিস্টেমের তুলনায় উন্নত। যখন PPA-C/PER (3:1) এর পরিমাণ 18wt% এ পৌঁছায়, তখন PP/intumescent শিখা প্রতিরোধক যৌগিক উপাদান UL-0 পরীক্ষায় V-94 রেটিংয়ে পৌঁছায় এবং চূড়ান্ত অক্সিজেন সূচক 28.8% এ পৌঁছাতে পারে।

প্যাকেজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অগ্নি প্রতিরোধক পিপি উপকরণ

পিপি প্লাস্টিকের ঘনত্ব কম, স্বচ্ছতা ভালো, বিষাক্ত এবং গন্ধহীন, প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং ছাঁচনির্মাণ সহজ, দাম কম এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার ফলে প্যাকেজিং ক্ষেত্রে এর প্রয়োগের বিশাল সম্ভাবনা রয়েছে। তবে, জ্বলনযোগ্যতা এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের মতো পিপি প্লাস্টিকের ত্রুটিগুলি প্যাকেজিংয়ের ক্ষেত্রে এর বিকাশকে সীমিত করেছে। অতএব, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, অনেক পণ্ডিত উচ্চ শিখা প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যযুক্ত পিপি প্যাকেজিং উপকরণগুলির অধ্যয়নে নিজেদের নিবেদিত করেছেন।

গাড়ির ব্যাটারি হাউজিং

নতুন শক্তির যানবাহনের অন্যতম প্রধান উপাদান হলো ব্যাটারি, তাই ব্যাটারিকে নিরাপদে সুরক্ষিত রাখে এমন একটি ব্যাটারি কেসিং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ঐতিহ্যবাহী ব্যাটারি প্যাকেজিংয়ে মূলত ধাতব উপকরণ এবং শিট মোল্ডিং কম্পাউন্ড (SMC) উপকরণ ব্যবহার করা হয়, তবে এই উপকরণগুলির মোল্ডিং প্রক্রিয়ার জটিলতা এবং ঘনত্ব নতুন শক্তির যানবাহনের হালকা ওজনকে প্রভাবিত করে। অতএব, কম ঘনত্ব এবং ভাল প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন PP উপকরণগুলির দিকে মনোযোগ দেওয়া হচ্ছে।

নতুন শক্তির অটোমোবাইল ব্যাটারি হাউজিংয়ে, পিপি রেজিন ম্যাট্রিক্স, অ্যামোনিয়াম পলিফসফেট/ট্রায়াজিন কমপ্লেক্স সিস্টেম, ইথিলিন-অক্টিন কোপলিমার, প্রোপিলিন-ভিত্তিক ইলাস্টোমার এবং শক্ত করার এজেন্ট হিসেবে ইপিডিএম আঠালো দিয়ে তৈরি অগ্নি-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন একটি পিপি উপাদান ব্যবহার করা হয়েছিল। এই পিপি উপাদানটি কম ঘনত্ব বজায় রাখে এবং এর ভালো শিখাপ্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য এবং প্রভাব শক্তি রয়েছে, পাশাপাশি ভালো সিলিং এবং জলরোধী বৈশিষ্ট্যও রয়েছে।

উপাদান প্যাকেজিং

PP/MHSH/Al2O3/NP কম্পোজিটগুলি গলিত মিশ্রণ পদ্ধতিতে ক্ষারীয় ম্যাগনেসিয়াম সালফেট হুইস্কার (MHSH) এবং অ্যালুমিনা (Al2O3) কে ক্রস-লিঙ্কিং এজেন্ট KH-550 দিয়ে পরিবর্তন করে এবং নাইট্রোজেন-ফসফরাস জটিল শিখা প্রতিরোধক এবং PP ম্যাট্রিক্স যোগ করে তৈরি করা হয়েছিল, এবং আরও প্রক্রিয়াজাত করে ফিল্ম তৈরি করা হয়েছিল।

নাইট্রোজেন-ফসফরাস জটিল শিখা প্রতিরোধক উচ্চ তাপমাত্রায় পিপি ম্যাট্রিক্সে কেবল একটি প্রসারিত কার্বন স্তর গঠনে সহায়তা করে না, বরং এমএইচএসএইচের সাথে বিক্রিয়া করে ম্যাগনেসিয়াম ফসফেট লবণ তৈরি করে, যা প্রসারিত কার্বন স্তরের শক্তি উন্নত করে। Al2O3 যোগ করার ফলে উপাদানের তাপ পরিবাহিতা উন্নত হয়, যার ফলে অভ্যন্তরীণ তাপ দ্রুত পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়, যা তাপ অপচয় হিসাবে কাজ করে এবং তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে। এছাড়াও, এমএইচএসএইচ এবং এল2ও3 পিপি/এমএইচএসএইচ/এল2ও3/এনপি কম্পোজিট ফিল্মের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করার জন্য অনমনীয় ফিলার হিসাবে কাজ করে। অতএব, পিপি/এমএইচএসএইচ/এল2ও3/এনপি কম্পোজিট ফিল্মের চমৎকার শিখা প্রতিরোধক বৈশিষ্ট্য এবং উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে।

খাবারের পাত্রে

উচ্চ অগ্নি প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন পিপি কম্পোজিটগুলি অ্যামোনিয়াম পলিফসফেট, ট্রায়াজিন কার্বন ফর্মিং এজেন্ট এবং কো-ইফেক্টরের সমন্বয়ে গঠিত আইএফআরের গলিত মিশ্রণের মাধ্যমে প্রস্তুত করা হয়েছিল, যার সাথে পরিষ্কারভাবে প্রক্রিয়াজাত পুনর্ব্যবহৃত পলিপ্রোপিলিন লাঞ্চ বক্স ব্যবহার করা হয়েছিল, যা পিপি লাঞ্চ বক্স পুনর্ব্যবহারের সম্ভাবনা প্রদর্শন করে।

পিপি শিখা প্রতিবন্ধকতা সংক্রান্ত সমস্যা

যদিও আরও বেশি সংখ্যক মানুষ শিখা প্রতিরোধী পিপি কম্পোজিট অধ্যয়ন করতে শুরু করেছে, বর্তমানে কিছু সমস্যা রয়েছে:

১. অগ্নি প্রতিরোধক যুত, ম্যাট্রিক্সের সাথে দুর্বল সামঞ্জস্য, যা উপাদানের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে;

2. দক্ষ শিখা প্রতিরোধকগুলিতে বেশিরভাগই হ্যালোজেন থাকে এবং পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না;

৩. অগ্নি প্রতিরোধক দ্রব্য ব্যয়বহুল, যার ফলে উৎপাদন খরচ বৃদ্ধি পায়।

দাবিত্যাগ: উপরে উল্লিখিত তথ্য প্রদান করেছেন সাংহাই কিশেন প্লাস্টিক শিল্প Chovm.com থেকে স্বাধীনভাবে। Chovm.com বিক্রেতা এবং পণ্যের গুণমান এবং নির্ভরযোগ্যতা সম্পর্কে কোনও প্রতিনিধিত্ব বা ওয়ারেন্টি দেয় না।