Desain Formula kanggo MCA lan Aluminium Hypophosphite (AHP) ing Separator Coating kanggo Flame Retardancy

Desain Formula kanggo MCA lan Aluminium Hypophosphite (AHP) ing Separator Coating kanggo Flame Retardancy

Adhedhasar syarat khusus pangguna kanggo lapisan separator tahan api, karakteristikMelamin Sianurat (MCA)lanAluminium Hypophosphite (AHP)dianalisis kaya ing ngisor iki:

1. Kompatibilitas karo Sistem Slurry

• MCA:
• Sistem banyu:Mbutuhake modifikasi lumahing (contone, agen kopling silane utawa surfaktan) kanggo nambah dispersibilitas; yen ora, agglomeration bisa kelakon.
• Sistem NMP:Bisa nuduhake pembengkakan tipis ing pelarut polar (dianjurake: nguji tingkat bengkak sawise dicelupake 7 dina).
• AHP:
• Sistem banyu:Dispersibilitas apik, nanging pH kudu dikontrol (kahanan asam bisa nyebabake hidrolisis).
• Sistem NMP:Stabilitas kimia sing dhuwur kanthi resiko pembengkakan minimal.
  Kesimpulan:AHP nuduhake kompatibilitas luwih, nalika MCA mbutuhake modifikasi.

2. Ukuran Partikel lan Penyesuaian Proses Coating

• MCA:
• D50 asli: ~1–2 μm; mbutuhake grinding (contone, panggilingan wedhi) kanggo nyuda ukuran partikel, nanging bisa ngrusak struktur lapisan, mengaruhi efficiency geni-retardant.
• Keseragaman post-grinding kudu diverifikasi (pengamatan SEM).
• AHP:
• D50 Asli: Biasane ≤5 μm; grinding kanggo D50 0,5 μm / D90 1 μm bisa digayuh (grinding gedhe banget bisa nimbulaké spikes viskositas slurry).
  Kesimpulan:MCA nduweni kemampuan adaptasi ukuran partikel sing luwih apik kanthi resiko proses sing luwih murah.

3. Adhesion lan Abrasion Resistance

• MCA:
• Polaritas sing kurang ndadékaké adhesi sing kurang karo film separator PE / PP; mbutuhake 5-10% pengikat basis akrilik (contone, PVDF-HFP).
• Koefisien gesekan dhuwur bisa uga mbutuhake nambah 0.5-1% nano-SiO₂ kanggo nambah resistensi nyandhang.
• AHP:
• Gugus hidroksil permukaan mbentuk ikatan hidrogen karo pemisah, ningkatake adhesi, nanging pengikat poliuretan 3-5% isih dibutuhake.
• Kekerasan sing luwih dhuwur (Mohs ~3) bisa nyebabake microparticle shedding ing gesekan sing dawa (mbutuhake uji siklik).
  Kesimpulan:AHP nawakake kinerja sakabèhé sing luwih apik nanging mbutuhake optimasi binder.

4. Kestabilan Termal lan Sifat Dekomposisi

• MCA:
• Suhu dekomposisi: 260–310°C; ora bisa ngasilake gas ing suhu 120-150 ° C, bisa uga ora bisa nyegah pelarian termal.
• AHP:
• Suhu dekomposisi: 280–310°C, uga ora cukup kanggo ngasilake gas suhu rendah.
  Masalah Utama:Loro-lorone dekomposisi ing ndhuwur kisaran target (120-150 ° C).Solusi:
• Ngenalake sinergis suhu rendah (contone, fosfor abang mikroenkapsulasi, rentang dekomposisi: 150–200°C) utawa polifosfat amonium sing dimodifikasi (APP, dilapisi kanggo nyetel dekomposisi dadi 140–180°C).
• Desain anKomposit MCA/APP (rasio 6:4)kanggo nggunakake generasi gas suhu rendah APP + inhibisi nyala fase gas MCA.

5. Electrochemical lan Corrosion Resistance

• MCA:
• Electrochemically inert, nanging sisa melamine free (kemurnian ≥99,5% dibutuhake) bisa catalyze dekomposisi elektrolit.
• AHP:
• Kotoran asam (contone, H₃PO₂) kudu diminimalisir (uji ICP: ion logam ≤10 ppm) supaya ora nyepetake hidrolisis LiPF₆.
  Kesimpulan:Loro-lorone mbutuhake kemurnian dhuwur (≥99%), nanging MCA luwih gampang diresiki.

Proposal Solusi Komprehensif

1. Pilihan Flame Retardant Primer:

• disenengi:AHP (dispersibilitas / adhesi seimbang) + sinergis suhu rendah (contone, fosfor abang mikroenkapsulasi 5%).
• Alternatif:MCA sing diowahi (karboksil-grafted kanggo dispersi banyu) + APP synergist.

1. Optimization proses:

• Formula slurry:AHP (90%) + polyurethane binder (7%) + wetting agen (BYK-346, 0,5%) + defoamer (2%).
• Parameter penggilingan:Penggilingan pasir kanthi manik ZrO₂ 0,3 mm, 2000 rpm, 2 jam (target D90 ≤1 μm).

1. Tes Validasi:

• Dekomposisi termal:TGA (mundhut bobot <1% ing 120°C/2h; output gas ing 150°C/30min liwat GC-MS).
• Stabilitas elektrokimia:Pengamatan SEM sawise kecemplung 30 dina ing 1M LiPF₆ EC/DMC ing 60°C.

Rekomendasi pungkasan

MCA utawa AHP ora nyukupi kabeh syarat. Asistem hibridadisaranake:

• AHP (matriks)+fosfor abang mikroenkapsulasi (generator gas suhu rendah)+nano-SiO₂(tahan abrasi).
• Pasangake karo resin banyu adhesi dhuwur (contone, emulsi komposit akrilik-epoksi) lan optimalake modifikasi permukaan kanggo ukuran partikel/stabilitas dispersi.
  Pengujian luwih lanjutdibutuhake kanggo validasi sinergi termal-elektrokimia.