কেবল তারের যৌগের সূত্রে শিখাযোগ্যতার উপর সর্বনিম্ন প্রভাব সহ লুব্রিকেন্ট নির্বাচন

ক্যাবল কম্পাউন্ড ফর্মুলেশনে জ্বলনযোগ্যতার উপর ন্যূনতম প্রভাব সহ লুব্রিকেন্ট নির্বাচন করা

ভূমিকা

তারের যৌগিক ফর্মুলেশনগুলিতে লুব্রিকেন্টের নির্বাচনের জন্য শিখা প্রতিবন্ধকতার উপর তাদের প্রভাব সম্পর্কে যত্নশীল বিবেচনার প্রয়োজন। একটি সর্বোত্তম লুব্রিকেন্ট উপাদানের অগ্নি প্রতিরোধের সাথে আপস না করে চমৎকার প্রক্রিয়াকরণ সহায়তা প্রদান করা উচিত। এই নিবন্ধটি রাসায়নিক গঠন, তাপীয় স্থিতিশীলতা, এবং শিখা প্রতিরোধক সিস্টেমের সাথে সিনারজিস্টিক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে সুপারিশগুলির রূপরেখা দেয়, শিল্প অনুশীলন এবং গবেষণা ডেটা থেকে অঙ্কন করে।

1. প্রস্তাবিত লুব্রিকেন্টের ধরন এবং প্রক্রিয়া

1.1। সিলিকন-ভিত্তিক লুব্রিকেন্ট (সিলিকন পাউডার/তেল)

• মূল সুবিধা:সিলিকনে Si-O বন্ড শক্তি (452 ​​kJ/mol) CC বন্ড (348 kJ/mol) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। উচ্চ তাপমাত্রায়, তারা একটি ঘন সিলিকা প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরি করে যা শিখা বিস্তারকে বাধা দেয়। উদাহরণস্বরূপ, হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা-প্রতিরোধী পলিওলেফিন কেবল যৌগগুলিতে Javachem® GT সিরিজের (Zhejiang Jiahua) 0.5-3% যোগ করলে অক্সিজেন সূচক (OI) 37%-এর বেশি, ডাই বিল্ডআপ কমাতে এবং লাইনের গতি 20% বৃদ্ধি করতে পারে।

• আবেদন:ইভা/পিই-ভিত্তিক তারের যৌগগুলির জন্য উপযুক্ত, বিশেষত উচ্চ ভরাট সিস্টেমে (>60% ফিলার)। তাদের হাইড্রোফোবিক প্রকৃতি আর্দ্রতা শোষণকে হ্রাস করে এবং আবহাওয়ার উন্নতি করে।

• সাধারণ গ্রেড:Dow Corning DC-3200, Shin-Etsu KF-96, Zhejiang Jiahua GT-300.

1.2। ধাতব সাবান (ক্যালসিয়াম/জিঙ্ক স্টিয়ারেট)

• শিখা প্রতিবন্ধকতা প্রক্রিয়া:ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট 200-250°C তাপমাত্রায় পচে যায়, CaO এবং CO₂ উৎপন্ন করে। CaO অ্যালুমিনিয়াম ট্রাইহাইড্রোক্সাইড (ATH) এর সাথে বিক্রিয়া করে ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট তৈরি করতে পারে, যা চার স্তরের ঘনত্ব বাড়ায়। অধ্যয়নগুলি দেখায় যে 2-3% ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট পিক হিট রিলিজ রেট (PHRR) 15% কমাতে পারে এবং ফিলার বিচ্ছুরণ উন্নত করতে পারে।

• প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যতা:ফসফরাস-নাইট্রোজেন শিখা retardants সঙ্গে উল্লেখযোগ্য সমন্বয় দেখায় (যেমন, MPP)। 1-2% ব্যবহার করার সময় UL94 V-0 রেটিংকে প্রভাবিত না করে হ্যালোজেন-মুক্ত ফর্মুলেশনে ঐতিহ্যবাহী লুব্রিকেন্টের অংশ প্রতিস্থাপন করতে পারে।

• দ্রষ্টব্য:অত্যধিক ব্যবহার প্রস্ফুটিত হতে পারে; অভ্যন্তরীণ লুব্রিকেন্ট (যেমন, Pentaerythritol stearate) এর সাথে একত্রে ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

1.3। অক্সিডাইজড পলিথিন মোম (OPE Wax)

• বৈশিষ্ট্য:কার্বনিল উপাদান (1.5-3%) ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড (MDH) এর মতো মেরু শিখা প্রতিরোধকগুলির সাথে সামঞ্জস্য উন্নত করে। উচ্চ তাপমাত্রায় গঠিত অক্সিডাইজড স্তর দহন দমন করতে পারে। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে 1.5% OPE মোমের সাথে তারের যৌগগুলি 32% এর OI বজায় রাখে, স্ট্যান্ডার্ড PE মোমের তুলনায় 5 পয়েন্ট বেশি।

• আবেদনের পরামর্শ:8000-15000 এর মধ্যে আণবিক ওজন সহ উচ্চ গলনাঙ্ক গ্রেড (ড্রপ পয়েন্ট: 105-115°C) পছন্দ করুন, 180-220°C তাপমাত্রায় এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত।

• সাধারণ গ্রেড:হানিওয়েল AC 629, Clariant Licowax OP.

1.4। পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) মাইক্রোপাউডার

• শিখা প্রতিবন্ধকতা বৈশিষ্ট্য:PTFE এর একটি উচ্চ পচনশীল তাপমাত্রা (~500°C), দহনের সময় শুধুমাত্র CO₂ এবং HF এর ট্রেস পরিমাণ উৎপন্ন করে। গঠিত চর স্তর গলিত ফোঁটা প্রতিরোধ করে। শিখা-প্রতিরোধী পিপিতে 0.5-1% PTFE মাইক্রোপাউডার যোগ করলে গলিত ফোঁটা ফোঁটা ঘটনা 70% থেকে কমিয়ে 10%-এর নিচে হতে পারে।

• নির্দিষ্ট মান:কম ধোঁয়া তারের জন্য উপযুক্ত (যেমন, রেল ট্রানজিট), যেখানে এর খুব কম ঘর্ষণ সহগ (0.05-0.1) উচ্চ-গতির এক্সট্রুশনের সময় ইন্টারফেসিয়াল ঘর্ষণ তাপ হ্রাস করে।

• সাধারণ গ্রেড:DuPont Teflon® MP100, Daikin Polyflon® L-15.

2. লুব্রিকেন্টের প্রকারের সতর্কতা প্রয়োজন

2.1। ফ্যাটি অ্যাসিড (স্টিয়ারিক অ্যাসিড/ওলিক অ্যাসিড)

• ঝুঁকি বিশ্লেষণ:স্টিয়ারিক অ্যাসিড (C18H36O2) এর দহনের উচ্চ তাপ রয়েছে (42 MJ/kg, PE এর থেকে ~10% বেশি)। এর পচন দীর্ঘ-চেইন হাইড্রোকার্বন তৈরি করে যা শিখা ছড়িয়ে দিতে পারে। 0.5% এর বেশি যোগ করলে UL94 রেটিং V-0 থেকে V-2 এ নেমে যেতে পারে।

• বিকল্প:সম্পূর্ণরূপে ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন বা কম আণবিক ওজনের হাইড্রোক্সিস্টিয়ারিক অ্যাসিড ব্যবহার করুন (যেমন, 12-হাইড্রোক্সিস্টিয়ারিক অ্যাসিড), যার দহনের তাপ 18% কম।

2.2। স্ট্যান্ডার্ড অ্যামাইডস (EBS)

• সীমাবদ্ধতা:ইবিএস 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে পচে যায়, অ্যামোনিয়া এবং নাইট্রিল গ্যাস তৈরি করে, যা ফসফরাস-ভিত্তিক শিখা প্রতিরোধকগুলির চার-গঠনের প্রক্রিয়াতে হস্তক্ষেপ করতে পারে। পরীক্ষাগুলি দেখায় 1% EBS উল্লম্ব জ্বলনের সময় 2-3 সেকেন্ড বাড়িয়ে দিতে পারে।

• উন্নতির দিকনির্দেশ:সিলেন-সংশোধিত ইবিএস ব্যবহার করুন (যেমন, ক্ল্যারিয়ান্ট লিকোওয়াক্স ইবিএস-এস), যেখানে দহনের সময় মুক্তি পাওয়া সিলোক্সেনগুলি অ্যামাইড পচনের নেতিবাচক প্রভাবকে আংশিকভাবে প্রতিহত করতে পারে।

2.3। প্যারাফিন মোম (তরল প্যারাফিন/মাইক্রোক্রিস্টালাইন মোম)

• দহন ঝুঁকি:প্যারাফিনের উদ্বায়ী উপাদানগুলি পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়, একটি দাহ্য স্তর গঠন করে। OI পরীক্ষায়, 2% প্যারাফিন যোগ করলে OI মান 3-5 পয়েন্ট কমে যায়।

• বিকল্প:উচ্চ গলনাঙ্ক (>90°C) ফিশার-ট্রপস মোম ব্যবহার করুন, যেগুলির একটি সংকীর্ণ আণবিক ওজন বন্টন, প্যারাফিনের চেয়ে ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং দহনের সময় উচ্চ চর অবশিষ্টাংশ রয়েছে।

3. নির্বাচন কৌশল এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান

3.1। শিখা Retardants সঙ্গে Synergistic নকশা

• ফসফরাস-সিলিকন সিনার্জি:যখন সিলিকন লুব্রিকেন্টগুলিকে অ্যালুমিনিয়াম ফসফিনেটের সাথে একত্রিত করা হয়, তখন সিলোক্সেনগুলি ফসফরাস-ভিত্তিক শিখা প্রতিরোধকগুলির পৃষ্ঠকে সমৃদ্ধ করতে পারে, একটি "Si-P-char" যৌগিক প্রতিরক্ষামূলক স্তর গঠন করে, OI 35%-এর উপরে বৃদ্ধি করে।

• ধাতব সাবান-হাইড্রক্সাইড সিনার্জি:ভর অনুপাত 1:10 (ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট: ATH), গঠিত ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট চারের শক্তি বাড়ায়, 800°C তাপমাত্রায় অবশিষ্টাংশ 22% থেকে 28% পর্যন্ত বৃদ্ধি করে।

3.2। প্রসেসিং প্যারামিটার ম্যাচিং

• তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ:সিলিকন লুব্রিকেন্টের জন্য সর্বোত্তম প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রা 180-200 ডিগ্রি সেলসিয়াস; Si-O বন্ড ভাঙ্গন রোধ করতে 220°C অতিক্রম করা এড়িয়ে চলুন। অকাল পচন প্রতিরোধ করার জন্য মিশ্রণ চক্রে (130-150°C) পরে ধাতব সাবান যোগ করুন।

• বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়া:অত্যন্ত ভরাট সিস্টেমের জন্য, লুব্রিকেন্ট এবং শিখা প্রতিরোধকগুলির অভিন্ন বিচ্ছুরণের জন্য উচ্চ শিয়ার (স্ক্রু গতি 300-400 rpm) সহ টুইন-স্ক্রু এক্সট্রুডার ব্যবহার করুন। ATH-এর সাথে সিলিকন পাউডার প্রি-মিক্সিং এবং দুই ধাপে যোগ করলে প্রসার্য শক্তি 12% বৃদ্ধি পেতে পারে।

3.3। সার্টিফিকেশন এবং টেস্টিং বৈধতা

• মৌলিক পরীক্ষা:অক্সিজেন সূচক (GB/T 2406.2) ≥32%; উল্লম্ব জ্বলন (UL94) V-0; ধোঁয়ার ঘনত্ব (GB/T 8323.2) Dm(4min) ≤75।

• দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা:তাপীয় বার্ধক্যের (120°C×168h) পর, প্রসার্য শক্তির পরিবর্তন হওয়া উচিত ≤±10%, এবং বিরতির সময় প্রসারণের পরিবর্তন ≤±15% হওয়া উচিত।

• পরিবেশগত সম্মতি:RoHS এবং REACH এর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ লুব্রিকেন্ট পছন্দ করুন। মেডিকেল তারের জন্য, USP ক্লাস VI এর মত মান মেনে চলুন।

4. সাধারণ ফর্মুলেশন উদাহরণ

4.1। হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা-প্রতিরোধী Polyolefin তারের যৌগ

• গঠন (ওজন দ্বারা অংশ):EVA (VA 18%) 100, ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড 120, সিলিকন পাউডার 2, ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট 1.5, অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট 1010 0.5, লাইট স্টেবিলাইজার 770 0.3।

• বৈশিষ্ট্য:OI 37%, প্রসার্য শক্তি 11 MPa, বিরতিতে প্রসারণ 160%, তাপ সংকোচন (120°C×24h) 0.8%।

4.2। উচ্চ শিখা-প্রতিরোধী পিভিসি তারের যৌগ

• গঠন (ওজন দ্বারা অংশ):PVC 100, Antimony Trioxide 5, Phosphate Ester Flame Retardant 20, Calcium Stearate 1.2, OPE Wax 1.0, Epoxidized Soybean Oil 5.

• বৈশিষ্ট্য:UL94 V-0, OI 34%, সারফেস রেজিস্টিভিটি >10^14 Ω·cm। শিল্প নিয়ন্ত্রণ তারের জন্য উপযুক্ত.

5. ঝুঁকি নিয়ন্ত্রণ এবং শিল্প প্রবণতা

• ব্যাচ স্থিতিশীলতা:প্রাথমিক পচন তাপমাত্রা >250°C এবং উদ্বায়ী ≤0.5% নিশ্চিত করতে ইনকামিং লুব্রিকেন্ট ব্যাচে থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (TGA) করুন।

• বিকল্প বৈধতা:আমদানিকৃত লুব্রিকেন্ট প্রতিস্থাপনের জন্য একটি "পদক্ষেপে প্রতিস্থাপন পদ্ধতি" ব্যবহার করুন: 30% দেশীয় পণ্য দিয়ে শুরু করুন, কার্যক্ষমতা যাচাইয়ের পরে ধীরে ধীরে 100% পর্যন্ত বৃদ্ধি করুন। উদাহরণ স্বরূপ, ইয়ানশান পেট্রোকেমিক্যালের সিলিকন পাউডার সফলভাবে ফটোভোলটাইক ক্যাবলে Dow Corning DC-3200 প্রতিস্থাপন করেছে।

• স্থায়িত্ব:জৈব-ভিত্তিক লুব্রিকেন্ট (উদাহরণস্বরূপ, ক্যাস্টর অয়েল-ভিত্তিক অ্যামাইড) ঐতিহ্যবাহীগুলির তুলনায় ~40% কম কার্বন নির্গমন করে এবং দহনের সময় নির্গত CO₂ উদ্ভিদ দ্বারা শোষিত হতে পারে, যা EU-এর CBAM-এর মতো প্রবিধানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

উপসংহার

সিলিকন-ভিত্তিক লুব্রিকেন্ট, ধাতব সাবান, অক্সিডাইজড পলিথিন মোম, এবং PTFE মাইক্রোপাউডারগুলি তারের যৌগগুলির জন্য আদর্শ পছন্দ যা তৈলাক্তকরণ এবং শিখা প্রতিবন্ধকতার ভারসাম্য বজায় রাখে। ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য সুনির্দিষ্ট শিখা প্রতিরোধী সিস্টেম, প্রক্রিয়াকরণের শর্তাবলী এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন, সামঞ্জস্য এবং জ্বলন্ত কর্মক্ষমতার জন্য ছোট-স্কেল ট্রায়ালের মাধ্যমে যাচাই করা হয়।