Фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн шинэлэг бодисын даавууны галд тэсвэртэй байдалд үзүүлэх нөлөө
Аюулгүй байдлын талаарх мэдлэг нэмэгдэхийн хэрээр галд тэсвэртэй материалыг янз бүрийн салбарт өргөн ашиглаж байна. Ялангуяа нэхмэлийн үйлдвэрт даавууны галд тэсвэртэй байдал нь амь нас, эд хөрөнгийн аюулгүй байдалтай шууд холбоотой. Сүүлийн жилүүдэд фосфор-азотын шинэ төрлийн галд тэсвэртэй бодисууд нь маш сайн галд тэсвэртэй шинж чанар, байгаль орчинд ээлтэй байдгаасаа шалтгаалан судалгааны гол сэдэв болж байна. Энэхүү нийтлэлд шинэ төрлийн фосфор-азотын галд тэсвэртэй бодисын даавууны галд тэсвэртэй байдалд үзүүлэх нөлөөллийг олон талаас нь судалж, тодорхой бүтээгдэхүүний параметрүүд болон туршилтын өгөгдлийг нэгтгэн практик хэрэглээнд нь дүн шинжилгээ хийх болно.
- Фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн тойм
1.1 Фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн тодорхойлолт ба ангилал
Фосфор-азотын дөл тэсвэрлэгч бодисууд нь голчлон фосфор болон азотоос дөл тэсвэрлэгч элементүүдээс бүрддэг нэгдлүүдийн ангилал юм. Химийн бүтцээс нь хамааран тэдгээрийг хоёр үндсэн ангилалд хувааж болно: органик фосфор-азотын дөл тэсвэрлэгч бодис ба органик бус фосфор-азотын дөл тэсвэрлэгч бодис. Органик фосфор-азотын дөл тэсвэрлэгч бодисуудад голчлон фосфат, фосфорамид гэх мэт орно, харин органик бус фосфор-азотын дөл тэсвэрлэгч бодисуудад аммонийн фосфат, аммонийн полифосфат гэх мэт орно.
1.2 Фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн дөл тэсвэрлэх механизм
Фосфор-азотын дөл тэсрэх бодисын дөл тэсрэх механизм нь голчлон дараах талуудыг агуулдаг.
• Хийн фазын дөл тэсвэрлэх чадвар: Фосфор-азотын дөл тэсвэрлэх бодисууд нь өндөр температурт задарч фосфор болон азотын чөлөөт радикалуудыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь шаталтын явцад идэвхтэй чөлөөт радикалуудыг барьж, улмаар шаталтын гинжин урвалыг тасалдуулдаг.
• Конденсацийн фазын дөл тэсвэрлэх чадвар: Фосфор-азотын дөл тэсвэрлэх бодис нь шаталтын үед тогтвортой нүүрсний давхарга үүсгэж, хүчилтөрөгч болон дулааныг тусгаарлаж, дөл тархахаас сэргийлдэг.
• Синергетик нөлөө: Фосфор болон азотын элементүүд нь галд тэсвэртэй процессын үед синергетик байдлаар ажиллаж, үр ашгийг сайжруулдаг.
- Шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн шинж чанарууд
2.1 Байгаль орчинд ээлтэй байдал
Шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагч нь үйлдвэрлэл болон хэрэглээний явцад хортой эсвэл хортой бодис ялгаруулдаггүй бөгөөд байгаль орчны шаардлагыг хангадаг. Жишээлбэл, органик бус фосфор-азотын дөл хамгаалагч болох аммонийн полифосфат (APP) нь хоруу чанар багатай, галогенгүй, утаагүй шинж чанартай тул нэхмэлийн үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг.
2.2 Өндөр үр ашиг
Шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагч нь бага нэмэлт түвшинд маш сайн дөл хамгаалагч нөлөө үзүүлдэг. Туршилтуудаас харахад 5% аммонийн полифосфат нэмэх нь даавууны хязгаарлах хүчилтөрөгчийн индексийг (LOI) 18%-иас 28%-иас дээш болгож нэмэгдүүлдэг.
2.3 Бат бөх чанар
Шинэ фосфор-азотын галд тэсвэртэй бодисууд нь угаах болон цаг агаарын нөлөөнд сайн тэсвэртэй байдаг. Тэдний галд тэсвэртэй чанар нь олон удаа угаасан болон байгалийн орчинд удаан хугацаагаар өртсөн ч тогтвортой хэвээр байна.
- Фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн шинэлэг бодисын даавууны галд тэсвэртэй байдалд үзүүлэх нөлөө
3.1 Хүчилтөрөгчийн хязгаарлах индекс (LOI)
Хязгаарлах хүчилтөрөгчийн индекс нь материалын галд тэсвэртэй байдлыг үнэлэхэд чухал үзүүлэлт юм. Хүснэгт 1-т фосфор-азотын шинэ дөл тэсвэртэй бодисыг өөр өөр харьцаагаар нэмсний дараа хэд хэдэн түгээмэл даавууны LOI утгыг жагсаав.
| Даавууны төрөл | Тэсвэргүй LOI (%) | 5% тэсрэлттэй LOI (%) | 10% тэсрэлттэй LOI (%) |
| Хөвөн | 18 | 28 | 32 |
| Полиэстр | 20 | 30 | 34 |
| Нейлон | 22 | 32 | 36 |
Хүснэгт 1-т үзүүлсэнчлэн, фосфор-азотын дөл хамгаалагч шинэ бодисууд нь даавууны LOI утгыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд нэмэлт хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр LOI нь өсдөг.
3.2 Дулаан ялгаруулах хурд (HRR)
Дулаан ялгаруулах хурд нь шаталтын үед дулаан ялгарах хурдыг хэмждэг. Зураг 1-т шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагчийг өөр өөр харьцаагаар нэмсний дараа хөвөн даавууны HRR муруйг харуулав.
Зураг 1-ээс харахад шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагч нэмэх нь хөвөн даавууны HRR-ийг мэдэгдэхүйц бууруулж, шаталтын явцад дулаан ялгаруулалт буурч, дөл хамгаалагчийн гүйцэтгэл сайжирч байгааг харуулж байна.
3.3 Утааны нягтрал
Утааны нягтрал нь шаталтын үед үүссэн утааны хэмжээг хэмждэг. Хүснэгт 2-т фосфор-азотын шинэ галд тэсвэртэй бодисыг өөр өөр харьцаагаар нэмсний дараа хэд хэдэн түгээмэл даавууны утааны нягтралын утгыг жагсаав.
| Даавууны төрөл | Удаан шингээгчгүй утааны нягтрал (%) | 5% тэсрэлттэй утааны нягтрал (%) | 10% тэсрэлттэй утааны нягтрал (%) |
| Хөвөн | 80 | 60 | 50 |
| Полиэстр | 70 | 50 | 40 |
| Нейлон | 60 | 40 | 30 |
Хүснэгт 2-т үзүүлсэнчлэн, фосфор-азотын галд тэсвэртэй шинэ бодисууд нь даавууны утааны нягтралыг мэдэгдэхүйц бууруулж, шаталтын явцад утаа үүсэхийг бууруулж, аюулгүй байдлыг сайжруулдаг.
- Шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагчийн практик хэрэглээний гүйцэтгэл
4.1 Нэхмэл эдлэлийг галд тэсвэртэй аргаар боловсруулах
Фосфор-азотын галд тэсвэртэй шинэлэг бодисуудыг нэхмэлийн галд тэсвэртэй боловсруулалтад өргөн ашигладаг. Жишээлбэл, гал унтраах хувцас, цэргийн дүрэмт хувцас, хүүхдийн унтлагын хувцас болон бусад тусгай нэхмэл эдлэлд эдгээр бодисыг нэмэх нь галд тэсвэртэй байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, хэрэглэгчийн аюулгүй байдлыг хангадаг.
4.2 Барилгын материалыг галд тэсвэртэй аргаар боловсруулах
Барилгын материалд шинэ фосфор-азотын галд тэсвэртэй бодисуудыг өргөнөөр ашигладаг. Жишээлбэл, тэдгээрийг галд тэсвэртэй бүрхүүл болон галд тэсвэртэй хавтангуудад нэмэх нь тэдгээрийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг нэмэгдүүлж, галын эрсдэлийг бууруулдаг.
4.3 Электрон бүтээгдэхүүний галд тэсвэртэй боловсруулалт
Электрон бүтээгдэхүүнд шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагчийг хэлхээний самбар, кабель зэрэг материалд ашигладаг. Тэдгээрийг нэмснээр өндөр температур эсвэл богино холболтоос үүдэлтэй гал түймрийг үр дүнтэй урьдчилан сэргийлэх, тоног төхөөрөмж болон хэрэглэгчдийг хоёуланг нь хамгаалах боломжтой.
- Дотоод болон гадаад дахь судалгааны дэвшил
5.1 Дотоодын судалгааны дэвшил
Дотоодын судлаачид шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагч бодисын судалгаанд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гаргасан. Жишээлбэл, их сургуулийн судалгааны баг шинэ органик фосфор-азотын дөл хамгаалагч бодис боловсруулсан. Хөвөн даавуун дээр хийсэн туршилтаар 5%-ийн дөл хамгаалагч нэмэхэд LOI-г 30%-иас дээш болгож, угаахад маш сайн тэсвэртэй болохыг харуулсан.
5.2 Олон улсын судалгааны дэвшил
Олон улсын судлаачид мөн чухал үр дүнд хүрсэн. Жишээлбэл, олон улсын баг органик бус фосфор-азотын галд тэсвэртэй шинэ бодис боловсруулсан. Полиэстр материалын даавуун дээр хийсэн туршилтаар 10%-ийг галд тэсвэртэй бодис нэмэхэд LOI-г 35%-иас дээш болгож, утааны нягтрал мэдэгдэхүйц буурсан болохыг харуулсан.
- Ирээдүйн хөгжлийн чиглэлүүд
6.1 Олон үйлдэлт байдал
Ирээдүйд шинэ фосфор-азотын дөл хамгаалагч бодисын нэг чиглэл бол олон талт хэрэглээ юм. Жишээлбэл, олон төрлийн хэрэглээний хэрэгцээг хангахын тулд бактерийн эсрэг, хөгцний эсрэг, статик эсэргүүцэл зэрэг нэмэлт шинж чанартай хадгалагч бодисыг боловсруулах.
6.2 Нанотехнологи
Нанотехнологийг хэрэглэснээр фосфор-азотын дөл хамгаалагч шинээр бий болгох шинэ боломжууд бий болно. Нано хэмжээний боловсруулалт нь хадгалагч бодисын тархалт болон тогтвортой байдлыг сайжруулж, үр ашгийг нь улам бүр нэмэгдүүлэх боломжтой.
6.3 Ухаалаг тэсрэлт
Ухаалаг функциональ байдал нь бас нэгэн чухал чиглэл юм. Жишээлбэл, практик хэрэглээнд дасан зохицох чадварыг сайжруулахын тулд орчны температураас хамааран гүйцэтгэлээ автоматаар тохируулах чадвартай ухаалаг галд тэсвэртэй бодисыг хөгжүүлэх.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 4-р сарын 16
