Disenyo sa Formula alang sa MCA ug Aluminum Hypophosphite (AHP) sa Separator Coating alang sa Flame Retardancy

Disenyo sa Formula alang sa MCA ug Aluminum Hypophosphite (AHP) sa Separator Coating alang sa Flame Retardancy

Base sa piho nga mga kinahanglanon sa user alang sa flame-retardant separator coatings, ang mga kinaiya saMelamine Cyanurate (MCA)ugAluminum Hypophosphite (AHP)analisa sa mosunod:

1. Pagkaangay sa Slurry Systems

• MCA:
• Mga sistema sa tubig:Nagkinahanglan og pagbag-o sa ibabaw (pananglitan, silane coupling agents o surfactants) aron mapalambo ang dispersibility; kon dili, mahimong mahitabo ang agglomeration.
• Mga sistema sa NMP:Mahimong magpakita ug gamay nga paghubag sa mga polar solvent (girekomenda: pagsulay sa rate sa paghubag pagkahuman sa 7 ka adlaw nga pagpaunlod).
• AHP:
• Mga sistema sa tubig:Maayo nga dispersibility, apan ang pH kinahanglang kontrolahon (ang acidic nga kondisyon mahimong hinungdan sa hydrolysis).
• Mga sistema sa NMP:Taas nga kalig-on sa kemikal nga adunay gamay nga peligro sa paghubag.
  Panapos:Ang AHP nagpakita og mas maayong pagkaangay, samtang ang MCA nagkinahanglan og kausaban.

2. Gidak-on sa Partikulo ug Pag-adapt sa Proseso sa Pagtabon

• MCA:
• Orihinal nga D50: ~1–2 μm; nanginahanglan paggaling (pananglitan, paggaling sa balas) aron makunhuran ang gidak-on sa partikulo, apan mahimo’g makadaot ang layered nga istruktura niini, nga makaapekto sa pagkaayo sa kalayo.
• Ang pagkaparehas sa post-grinding kinahanglan mapamatud-an (obserbasyon sa SEM).
• AHP:
• Orihinal nga D50: Kasagaran ≤5 μm; paggaling sa D50 0.5 μm/D90 1 μm makab-ot (sobra nga paggaling mahimong hinungdan sa slurry viscosity spikes).
  Panapos:MCA adunay mas maayo nga partikulo gidak-on adaptability uban sa ubos nga proseso risgo.

3. Adhesion ug Abrasion Resistance

• MCA:
• Ang ubos nga polarity nagdala ngadto sa dili maayo nga adhesion sa PE / PP separator films; nanginahanglan 5-10% acrylic-based binders (pananglitan, PVDF-HFP).
• Ang taas nga friction coefficient mahimong magkinahanglan pagdugang sa 0.5-1% nano-SiO₂ aron mapauswag ang pagsukol sa pagsul-ob.
• AHP:
• Ang nawong sa hydroxyl nga mga grupo nagporma og hydrogen bond nga adunay separator, nga nagpalambo sa adhesion, apan ang 3-5% nga polyurethane binders gikinahanglan gihapon.
• Ang mas taas nga katig-a (Mohs ~3) mahimong hinungdan sa pag-ula sa microparticle ubos sa dugay nga friction (nagkinahanglan og cyclic testing).
  Panapos:Ang AHP nagtanyag og mas maayo nga kinatibuk-ang performance apan nagkinahanglan og binder optimization.

4. Thermal Stability ug Decomposition Properties

• MCA:
• Temperatura sa pagkadunot: 260–310°C; dili makamugna og gas sa 120–150°C, nga posibleng mapakyas sa pagsumpo sa thermal runaway.
• AHP:
• Temperatura sa pagkadunot: 280–310°C, dili usab igo alang sa pagmugna og gas nga ubos ang temperatura.
  Pangunang Isyu:Parehong madunot labaw sa gipunting nga range (120–150°C).Solusyon:
• Ipaila ang ubos nga temperatura nga mga synergist (pananglitan, microencapsulated red phosphorus, decomposition range: 150–200°C) o giusab nga ammonium polyphosphate (APP, adunay sapaw aron i-adjust ang decomposition ngadto sa 140–180°C).
• Disenyo anMCA/APP composite (6:4 ratio)aron magamit ang ubos nga temperatura nga henerasyon sa gas sa APP + ang pagsumpo sa gas-phase sa MCA.

5. Electrochemical ug Corrosion Resistance

• MCA:
• Electrochemically inert, apan ang nahabilin nga libre nga melamine (purity ≥99.5% gikinahanglan) mahimong mag-catalyze sa electrolyte decomposition.
• AHP:
• Ang acidic nga mga hugaw (pananglitan, H₃PO₂) kinahanglang mamenosan (ICP test: metal ions ≤10 ppm) aron malikayan ang pagpadali sa LiPF₆ hydrolysis.
  Panapos:Ang duha nanginahanglan taas nga kaputli (≥99%), apan ang MCA mas dali nga limpyohan.

Komprehensibo nga Solusyon Proposal

1. Panguna nga Flame Retardant nga Pagpili:

• Gipalabi:AHP (balanse nga dispersibility/adhesion) + low-temperature synergist (eg, 5% microencapsulated red phosphorus).
• Alternatibo:Gibag-o nga MCA (carboxyl-grafted para sa tubig nga dispersion) + APP synergist.

1. Pag-optimize sa Proseso:

• Slurry nga pormula:AHP (90%) + polyurethane binder (7%) + wetting agent (BYK-346, 0.5%) + defoamer (2%).
• Mga parameter sa paggaling:Sand mill nga adunay 0.3 mm ZrO₂ beads, 2000 rpm, 2 h (target D90 ≤1 μm).

1. Mga Pagsulay sa Validasyon:

• Thermal nga pagkadunot:TGA (pagkawala sa timbang <1% sa 120°C/2h; gas output sa 150°C/30min pinaagi sa GC-MS).
• Electrochemical nga kalig-on:SEM obserbasyon human sa 30 ka adlaw nga pagpaunlod sa 1M LiPF₆ EC/DMC sa 60°C.

Katapusan nga Rekomendasyon

Dili ang MCA o ang AHP lamang ang nakab-ot sa tanang kinahanglanon. Ahybrid nga sistemagitambagan:

• AHP (matrix)+microencapsulated pula nga phosphorus (ubos nga temperatura nga gas generator)+nano-SiO₂(pagbatok sa abrasion).
• Ipares sa usa ka high-adhesion aqueous resin (pananglitan, acrylic-epoxy composite emulsion) ug i-optimize ang pagbag-o sa nawong para sa gidak-on sa partikulo/pagkatag sa kalig-on.
  Dugang nga pagsulaygikinahanglan aron ma-validate ang thermal-electrochemical synergy.