एल्यूमिनियम हाइड्रॉक्साइड (एटीएच)पॉलिमर सामग्री में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला पर्यावरण अनुकूल लौ रिटार्डेंट फिलर है, और इसका प्रसंस्करण प्रदर्शन सीधे मिश्रित सामग्री की तैयारी दक्षता और अंतिम प्रदर्शन को प्रभावित करता है। यह आलेख औद्योगिक अनुप्रयोगों में चयन के लिए सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हुए, सामग्री विज्ञान के परिप्रेक्ष्य से सतह के गुणों, रियोलॉजिकल व्यवहार, फैलाव तंत्र और प्रसंस्करण अनुकूलनशीलता में सामान्य एटीएच और कम चिपचिपापन एटीएच के बीच अंतर का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करता है।
साधारण एटीएच आमतौर पर बायर प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है, जिसमें व्यापक कण आकार वितरण (1-25μm), उच्च सतह ऊर्जा (लगभग 70-100mJ/m²), और स्पष्ट ध्रुवता विशेषताएं होती हैं। इसकी क्रिस्टल संरचना मुख्य रूप से α-Al(OH)₃ से बनी है, और सतह हाइड्रॉक्सिल घनत्व 4-8 OH/nm² तक पहुंच सकता है। ये सक्रिय साइटें हाइड्रोजन बॉन्डिंग नेटवर्क बनाने के लिए प्रवण हैं, जिससे अंतर-आणविक इंटरैक्शन में वृद्धि होती है।
कम चिपचिपापन ATH सतह संशोधन या विशेष क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाओं के माध्यम से तैयार किया जाता है, और सतह ऊर्जा को 30-50 mJ/m² तक कम किया जा सकता है। प्रमुख प्रौद्योगिकियों में शामिल हैं:
·ऑर्गेनिक सिलेन/फैटी एसिड सतह कोटिंग (कवरेज दर 85% से अधिक तक पहुंच सकती है)
·अधिक नियमित आकार बनाने के लिए क्रिस्टल वृद्धि नियंत्रण
·सतह हाइड्रॉक्सिल समूहों का आंशिक एस्टरीफिकेशन (संशोधन दर आमतौर पर >60%)
उच्च कतरनी दर (1000 s ⁻¹) पर, कम चिपचिपापन ATH भरने वाली प्रणाली (60% भरने की मात्रा) की पिघली हुई चिपचिपाहट को सामान्य ATH की तुलना में 40-60% तक कम किया जा सकता है। यह अंतर निम्न से उत्पन्न होता है:
·कणों के बीच घर्षण गुणांक कम हो जाता है (0.35 से 0.15-0.20 तक)
· पानी की मात्रा में अंतर का संयोजन (कम चिपचिपापन ATH आमतौर पर <0.2%)
साधारण ATH सस्पेंशन प्रणाली महत्वपूर्ण उपज तनाव (आमतौर पर> 50 Pa) प्रदर्शित करती है, जबकि संशोधित कम चिपचिपापन ATH उपज तनाव को 10 Pa से कम कर सकता है, जो प्रारंभिक प्रसंस्करण चरण में प्रवाह आरंभ प्रदर्शन में काफी सुधार करता है।
साधारण का फैलावएथलीटपॉलिमर पिघल में ढेरी विखंडन पृथक्करण मॉडल का पालन किया जाता है, जिससे प्रभावी फैलाव प्राप्त करने के लिए उच्च कतरनी तनाव (>10⁵Pa) की आवश्यकता होती है। प्रयोगों से पता चला है कि पूर्ण फैलाव के लिए आवश्यक ऊर्जा कम चिपचिपापन एटीएच की तुलना में 2-3 गुना अधिक है।
कम चिपचिपापन ATH सतह ऊर्जा को कम करता है, घुसपैठ के समय को 60-70% तक कम करता है, और फैलाव प्रक्रिया इंटरफेशियल स्लिप तंत्र के अनुरूप होती है। समान कतरनी स्थितियों के तहत, समान फैलाव स्तर प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय 40% से अधिक कम हो जाता है।
ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान, कम चिपचिपापन ATH फिलिंग सिस्टम प्रदर्शित करता है:
·सिर का दबाव 25-35% कम हो गया
· टॉर्क को 20-30% तक कम करें
·अधिकतम भरने की राशि 15-20 प्रतिशत अंक तक बढ़ाई जा सकती है
तेजी से भरने के चरण में कम चिपचिपापन एटीएच के महत्वपूर्ण फायदे हैं:
·प्रवाह की लंबाई 30-50% बढ़ाएँ
·वेल्ड लाइन की ताकत 20-25% बढ़ाएँ
·उत्पाद की अनिसोट्रॉपी में कमी (संकुचन दर का अंतर 1.2% से घटकर 0.4% हो गया)
विलायक आधारित प्रणालियों में, कम चिपचिपापन एटीएच उचित निर्माण चिपचिपाहट बनाए रखते हुए उच्च ठोस सामग्री (75-80% तक) के साथ घोल तैयार कर सकता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रसंस्करण प्रदर्शन को अनुकूलित करने से अन्य प्रदर्शन परिवर्तन हो सकते हैं:
ज्वाला मंदक प्रदर्शन: सतह कोटिंग की उपस्थिति (आमतौर पर 10-20 ℃ तक बढ़ जाती है) के कारण कम चिपचिपापन एटीएच एटीएच अपघटन के शुरुआती तापमान में देरी कर सकता है, लेकिन कोटिंग दर को अनुकूलित करके प्रभाव को कम किया जा सकता है (5-8% पर नियंत्रित करने की सिफारिश की जाती है)।
यांत्रिक गुण: इंटरफेशियल बॉन्डिंग ताकत में मध्यम कमी की भरपाई युग्मन एजेंटों के संयोजन से की जा सकती है। अध्ययनों से पता चला है कि मिश्रित युग्मन एजेंटों (सिलेन+टाइटेनेट) का उपयोग सामान्य एटीएच सिस्टम की 95% से अधिक तन्य शक्ति को बहाल कर सकता है।
निम्न दलदलापनएथलीटसतह इंजीनियरिंग के माध्यम से प्रसंस्करण प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सुधार हासिल किया है, विशेष रूप से चिपचिपाहट को कम करने और उच्च कतरनी दरों पर फैलाव दक्षता में सुधार करने में। विशिष्ट प्रसंस्करण स्थितियों, भरने की आवश्यकताओं और अंतिम प्रदर्शन आवश्यकताओं के आधार पर एटीएच के चयन का व्यवस्थित रूप से मूल्यांकन किया जाना चाहिए। कुशल प्रसंस्करण और उच्च फिलिंग को आगे बढ़ाने वाले एप्लिकेशन परिदृश्यों के लिए, कम चिपचिपापन एटीएच के तकनीकी लाभ स्पष्ट हैं; पारंपरिक अनुप्रयोगों में, साधारण एटीएच में अभी भी लागत-प्रभावशीलता के फायदे हैं। प्रसंस्करण प्रदर्शन और अंतिम प्रदर्शन के बीच बेहतर संतुलन हासिल करने के लिए भविष्य के अनुसंधान को बहुक्रियाशील सतह डिजाइन पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए।
