পলিমার শিখা retardant ক্ষেত্রে,অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড (ATH)অ-বিষাক্ততা, ধোঁয়া দমন, পরিবেশগত বন্ধুত্ব এবং তুলনামূলকভাবে কম খরচের সুবিধার কারণে দীর্ঘকাল ধরে শিখা প্রতিরোধক বাজারে একটি মূল অবস্থান রয়েছে। যাইহোক, ঐতিহ্যগত বৃষ্টিপাত পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত সাধারণ ATH প্রায়শই পলিমার উপকরণগুলির ক্রমবর্ধমান চাহিদাপূর্ণ উচ্চ-কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার সময় সীমাবদ্ধতা যেমন বড় ভরাট পরিমাণ, দুর্বল সামঞ্জস্যতা এবং গুরুতর যান্ত্রিক ক্ষতির প্রকাশ করে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, শারীরিক প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির মাধ্যমে গভীরভাবে প্রক্রিয়া করা গ্রাইন্ডিং ATH (এছাড়াও "পরিবর্তিত ATH" বা "আল্ট্রাফাইন ATH" নামে পরিচিত) একটি নতুন শক্তি হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে, যা ATH অ্যাপ্লিকেশন প্রযুক্তিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ আপগ্রেডের নেতৃত্ব দিয়েছে। এই নিবন্ধটি পদার্থ বিজ্ঞান, পৃষ্ঠের ভৌত রসায়ন এবং যৌগিক উপাদান ইন্টারফেস প্রকৌশলের পেশাদার দৃষ্টিকোণ থেকে স্থল ATH এবং সাধারণ ATH-এর মধ্যে প্রয়োজনীয় পার্থক্যগুলি গভীরভাবে বিশ্লেষণ করবে।
সাধারণ ATH: সাধারণত বেয়ার প্রক্রিয়া (সোডিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবণ পচন) বা অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট প্রক্রিয়ার মতো ভেজা রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সরাসরি অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডকে বোঝায়। এর স্ফটিক আকারবিদ্যা বেশিরভাগই অনিয়মিত প্লেটের মতো, প্রিজম্যাটিক বা গোলাকার, বিস্তৃত কণার আকারের বন্টন (D50 সাধারণত 10-50μm পরিসরে), হাইড্রোফিলিক পৃষ্ঠ, যেখানে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোক্সিল গ্রুপ রয়েছে (- OH), এবং শক্তিশালী পোলারিটি প্রদর্শন করে।
নাকাল ATH: কাঁচামাল হিসাবে সাধারণ ATH ব্যবহার করে, একটি যান্ত্রিক রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গভীর প্রক্রিয়াকরণ করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি কেবল "ক্রাশিং" নয়, বরং উচ্চ-তীব্রতা যান্ত্রিক শক্তির (যেমন বায়ু প্রবাহ মিলিং, বল মিলিং, এবং মাঝারি মিলিং) এর অধীনে কণা পরিশোধন, গোলককরণ এবং পৃষ্ঠের ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির পুনর্গঠন অর্জনের প্রক্রিয়া। মূল প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে শক্তি ইনপুট, মাঝারি নির্বাচন, বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ এবং সম্ভাব্য ইন-সিটু পৃষ্ঠ পরিবর্তন।
· সাধারণ ATH: স্ফটিক গঠন অক্ষত, কিন্তু সমষ্টির ঘটনাটি গুরুতর (উচ্চ পৃষ্ঠ শক্তি এবং শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে)। রুক্ষ পৃষ্ঠ এবং তীক্ষ্ণ প্রান্তগুলি যৌগিক পদার্থে সহজেই চাপের ঘনত্ব বিন্দু তৈরি করতে পারে।
· গ্রাইন্ডিং ATH: তাৎপর্যপূর্ণ রূপতাত্ত্বিক নিয়ন্ত্রণ অর্জিত হয়েছে।
· কণার আকার এবং বিতরণ: মধ্যম ব্যাস (D50) 1-3μm বা এমনকি সাব মাইক্রন স্তরে হ্রাস করা যেতে পারে এবং কণার আকার বিতরণ (PSD) সংকীর্ণ। ISO 13320 স্ট্যান্ডার্ডের লেজার ডিফ্র্যাকশন বিশ্লেষণ অনুসারে, বিতরণ স্প্যান উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।
· চেহারা: আরও নিয়মিত প্রায় গোলাকার বা আধা গোলাকার আকৃতির দিকে ঝোঁক। গোলককরণ শুধুমাত্র নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে হ্রাস করে না, তবে আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, কণার প্রান্ত এবং কোণগুলিকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে, যা যৌগিক পদার্থের প্রবাহযোগ্যতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার চাবিকাঠি।
· পৃষ্ঠের অবস্থা: উচ্চ-শক্তির যান্ত্রিক শক্তির ক্রিয়াকলাপের অধীনে, কণা পৃষ্ঠের স্ফটিক কাঠামো আংশিক বিকৃতি বা অ্যামরফাইজেশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং সক্রিয় সাইটগুলি বৃদ্ধি পায়, যা পরবর্তী পৃষ্ঠের পরিবর্তনের জন্য আরও আদর্শ স্তর প্রদান করে।
উভয়ের রাসায়নিক সংমিশ্রণ হল Al(OH)₃, এবং প্রধান তাপ পচন প্রতিক্রিয়া সামঞ্জস্যপূর্ণ (এন্ডোথার্মিক পচন প্রায় 200 ℃ থেকে Al₂O₃ এবং H₂O গঠনের জন্য শুরু হয়)। কিন্তু মাইক্রো পার্থক্য বিভিন্ন আচরণের দিকে পরিচালিত করে:
· সাধারণ ATH: পচন শুরু এবং সর্বোচ্চ তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে ঘনীভূত, এবং এন্ডোথার্মিক শিখর আরও প্রশস্ত। বড় কণা অসম অভ্যন্তরীণ তাপ স্থানান্তর হতে পারে, শিখা retardant দক্ষতা অভিন্নতা প্রভাবিত.
· ATH নাকাল:
· ভাল বিচ্ছুরণের ফলে ম্যাট্রিক্সে আরও অভিন্ন বন্টন, আরও সুসংগত তাপ স্থানান্তর এবং পচন, এবং আরও দক্ষ তাপ শোষণ এবং শীতল প্রভাব।
· একটি বৃহত্তর নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল (যেটি গোলককরণের পরে একই ওজনে অতি সূক্ষ্ম পরিমার্জনের কারণে এখনও বৃদ্ধি পেতে পারে) মানে শিখা/তাপ উত্সের সাথে একটি বৃহত্তর যোগাযোগ প্রতিক্রিয়া ক্ষেত্র, যা তাপ দ্রুত ছড়িয়ে দিতে পারে এবং দাহ্য গ্যাসগুলিকে পাতলা করতে জলীয় বাষ্প ছেড়ে দিতে পারে।
· পচনশীল অবশিষ্টাংশ (Al₂O₃) সূক্ষ্ম পূর্বসূরি কণার কারণে একটি ঘন এবং আরও ক্রমাগত প্রতিরক্ষামূলক সিরামিক স্তর গঠন করতে পারে, যার ফলে একটি ভাল বাধা প্রভাব তৈরি হয়।
এই মূল যা যৌগিক পদার্থের চূড়ান্ত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
· সাধারণ ATH: শক্তিশালী মেরু পৃষ্ঠের নন-পোলার/দুর্বল পোলার পলিমারের (যেমন PP, PE, EVA) সাথে দুর্বল সামঞ্জস্য রয়েছে। ইন্টারফেস বন্ধন দুর্বল, একটি 'দুর্বল সীমানা স্তর' গঠন করে। উচ্চ ফিলিং লেভেলের অধীনে (প্রায়ই> 60% শিখা প্রতিরোধী মান পূরণের জন্য প্রয়োজন হয়), প্রসার্য শক্তি, প্রভাবের বলিষ্ঠতা এবং উপাদানের বিরতির সময় প্রসারিত হওয়া গুরুতরভাবে আপস করা হয়।
· ATH নাকাল:
· উন্নত শারীরিক অভিযোজনযোগ্যতা: গোলাকার কণাগুলির গলিত পলিমারগুলিতে দুর্দান্ত তরলতা রয়েছে, শক্ত প্যাকিং এবং কম অভ্যন্তরীণ চাপ সহ, নিম্ন গলিত সান্দ্রতা (একই ফিলিং পরিমাণে) এবং প্রক্রিয়াকরণের কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে উন্নত করে (যেমন এক্সট্রুশন গতি এবং ইনজেকশন প্রবাহযোগ্যতা)।
· ইন্টারফেস বাইন্ডিং বর্ধিতকরণ: যান্ত্রিক শক্তি দ্বারা সক্রিয় পৃষ্ঠটি রাসায়নিক বন্ধন বা পৃষ্ঠ সংশোধক (যেমন সিলেন, টাইটানেট, অ্যালুমিনেট কাপলিং এজেন্ট) এর সাথে শক্তিশালী শোষণের প্রবণতা বেশি। পরিবর্তিত গ্রাউন্ড ATH-এর পৃষ্ঠের শক্তি হ্রাস করা হয়েছে, এবং পলিমার চেইনগুলির সাথে ভেজাযোগ্যতা এবং জটলাকে উন্নত করা হয়েছে, যা "শারীরিক ভরাট" থেকে "ইন্টারফেস বর্ধিতকরণ"-এ একটি রূপান্তর অর্জন করেছে।
| কর্মক্ষমতা মাত্রা | সাধারণ ATH | ATH গ্রাইন্ডিং (বিশেষ করে পৃষ্ঠ পরিবর্তনের পরে) |
| শিখা retardant দক্ষতা | ন্যায্য, উচ্চ ভরাট ভলিউম অধীনে মান পূরণ করতে পারেন | ভাল, এটি একই শিখা retardant স্তরের অধীনে ভরাট পরিমাণ (5-15% হ্রাস স্থান) কমাতে পারে |
| যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য | গুরুতর অবনতি, উচ্চ ভঙ্গুরতা | সাধারণ ATH ফিলিং সিস্টেমের তুলনায় প্রভাব শক্তি এবং প্রসার্য শক্তির অনেক বেশি ধরে রাখার হার সহ উল্লেখযোগ্য ধরে রাখা |
| যন্ত্রশক্তি | উচ্চ দ্রবীভূত সান্দ্রতা, উচ্চ টর্ক, উচ্চ শক্তি খরচ | ভাল তরলতা, প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রা হ্রাস করা যেতে পারে, উত্পাদন ক্ষমতা বাড়ানো যেতে পারে এবং সরঞ্জাম পরিধান হ্রাস করা যেতে পারে |
| পণ্য চেহারা | পৃষ্ঠের রুক্ষতা, কম চকচকেতা | মসৃণ পৃষ্ঠ, সূক্ষ্ম স্পর্শ, বর্ধিত চকচকে, রঙ করার জন্য সহায়ক |
| বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য | আর্দ্রতা শোষণ এবং অমেধ্যের কারণে, ভলিউম প্রতিরোধ ক্ষমতা অস্থির | আরও স্থিতিশীল, বিশেষত উচ্চ বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা যেমন তার এবং তারের সাথে ক্ষেত্রের জন্য উপযুক্ত |
নাকাল ATHএটি সাধারণ ATH-এর একটি সাধারণ বিকল্প নয়, বরং একটি উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন শিখা প্রতিরোধক উপাদান যা উন্নত যান্ত্রিক রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাঠামোর আকারবিদ্যা পৃষ্ঠের সমন্বিত নকশা অর্জন করে। এর মূল মান রয়েছে:
1. উচ্চ ভরাট এবং প্রক্রিয়াকরণের প্রবাহযোগ্যতা, সেইসাথে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে অন্তর্নিহিত দ্বন্দ্ব আকৃতি অপ্টিমাইজেশান (অতি পরিশোধন, গোলককরণ) এর মাধ্যমে সমাধান করা হয়েছে।
2. পৃষ্ঠ সক্রিয়করণ এবং পরিবর্তনের মাধ্যমে, পলিমার ম্যাট্রিক্সের সাথে ইন্টারফেস আনুগত্যকে মৌলিকভাবে উন্নত করা হয়েছে, "জড় ফিলার" কে একটি "কার্যকরী বৃদ্ধিকারী উপাদান"-এ রূপান্তরিত করেছে।
3. শিখা retardant দক্ষতার অভিন্নতা এবং কার্যকারিতা উন্নত করে, এটি হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা retardant সূত্র এবং পাতলা দেয়াল বা উচ্চ কার্যকারিতা সহ পণ্যগুলির নকশার "দক্ষতা হ্রাস এবং বৃদ্ধি" করার সম্ভাবনা প্রদান করে।
