Katere so različne vrste sestavljenih zaviralcev plamena?

Kompozitni zaviralci plamena so nepogrešljiv del sodobne znanosti o materialih. Na poseben način združujejo dve ali več različnih vrst komponent, ki se retardansko plamenom ustvarijo, da ustvarijo sinergistični učinek in dosežejo raven zaostalosti v plamenu, ki je en sam agent ne malie. To sinergistično dejanje ne samo poveča učinkovitost plamena, ampak tudi zmanjšuje količino potrebnega dodatka, kar zmanjšuje negativne vplive na fizikalne lastnosti materiala, kot sta mehanska trdnost in obdelovalnost.

1. Klasifikacija mehanizma za retardant Flame

Temeljna prednost sestavljeni zaostali za plamen leži v sinergiji njihovih večkratnih mehanizmov za retardant. Na podlagi njihovega primarnega načina delovanja jih je mogoče razvrstiti na naslednji način:

1. Halogensko-anorganski sestavljeni plamenski zaviralci

   • Jedrne komponente: Predvsem so sestavljeni iz halogeniranih zaviralcev plamenov (kot so dekabromodifenil etan, bromirane epoksi smole itd.) In anorganskih zaviralcev plamenov (kot so antimon trioksid, magnezijev hidroksid, aluminijev hidroksid itd.).

   • Mehanizem: Halogenirani zaviralci plamenov sproščajo halogenske radikale med zgorevanjem, ki zajemajo radikale, ki jih proizvaja polimerna toplotna razgradnja, kar prekine reakcijo zgorevanja verige. Anorganske spojine, kot je antimon trioksid ( $S{b}_2{O}_3$ ) delujejo kot a sinergist tukaj. Reagira s halogeniranim retardom plamena, da tvori učinkovitejše antimonske halogenide (na primer $SbC{l}_3$ or $SbB{r}_3$ ), nadaljnje izboljšanje učinka plamena v plinski fazi. Poleg tega anorganski hidroksidi, kot sta magnezij in aluminijev hidroksid, absorbirajo toploto, ko razpadajo in sproščajo vodno paro, da razredčijo vnetljive pline, kar tvorijo fizično pregrado, ki zagotavlja trdno fazno zaostalost plamena.

   • Prijave: V glavnem se uporablja v termoplastiki, kot sta polistiren in polipropilen, pa tudi pri izolaciji kabla in drugih izolacijskih materialih.

2. Fosfor-dušik kompozitni zaostali plamenov

   • Jedrne komponente: Predvsem sestavljene iz spojin, ki vsebujejo fosfor (na primer rdeči fosfor, fosfatni estri, poliamonijev fosfat-PAP itd.), In spojine, ki vsebujejo dušik (kot so melamin, melamin cianurat-mca, gvanidin, itd.).

   • Mehanizem: Sinergistični učinek te vrste zaviralca plamena je zelo pomemben. Spojine, ki vsebujejo fosfor, dehidrirajo, ko se segrejejo, da tvorijo plast Char, kar ustvarja gosto oviro na površini materiala. Ta pregrada izolira material iz toplote, kisika in vnetljivih plinov, ki služijo kot Trdno faza zaostalost plamena mehanizem. Obenem se spojine, ki vsebujejo dušik $N_2$ in $N{H}_3$ ). Ti plini učinkovito razredčijo koncentracijo vnetljivih plinov in dosežejo a Plin-fazni plamen-retardant učinek. Spojine, ki vsebujejo dušik, spodbujajo tudi nastajanje plasti Char, kar še dodatno poveča zmogljivost plamena.

   • Prijave: Široko se uporablja v poliuretanih, epoksidnih smolah, poliolefinih in drugih področjih, zlasti kadar je varstvo okolja ključni dejavnik, kot so v elektroniki, gradbeni materiali in prevozu.

3. Intumescent Composite plamenski zaviralci (IFR)

   • Jedrne komponente: MSRP so sami po sebi sestavljeni sistem, ki običajno vsebuje tri ključne komponente:

     • Vir kisline: Dehidrira vir ogljika za tvorbo Char, kot so poliamonijev fosfat (APP), borna kislina ali fosforna kislina.

     • Vir ogljika: Snov, ki jo lahko katalizira kisli vir, da tvori plast Char pri visokih temperaturah, kot so pentaeritritol, škrob ali sorbitol.

     • Vir plina: Se razgradi pri visokih temperaturah, da nastane neobdelani plini, zaradi česar je plast Char nabrekla in pena, kot sta melamin ali gvanidin.

   • Mehanizem: Mehanizem MSRP je klasičen primer Trdno faza zaostalost plamena . Ko se segreje, vir kisline proizvaja kislino, zaradi česar vir ogljika dehidrira in tvori Char. Hkrati se vir plina razgradi in proizvaja pline, ki povzročajo, da se oblikuje plast Char pena in se širi. Posledica tega je debela, nepremišljena, porozna plast pene na površini materiala. Ta plast pene ne samo izolira materiala iz kisika in toplote, ampak tudi preprečuje sproščanje vnetljivih plinov, kar dosega zelo učinkovit rezultat retardanskega plamena.

   • Prijave: Široko se uporablja v inženirski plastiki, tekstilu, premazih in lepilih. So zelo naklonjeni svojemu brez halogenov in okolju prijazen lastnosti.

2. Klasifikacija z zaostalostim in združljivostjo plamenov

Poleg njihovega mehanizma lahko kompozitne zaviralce plamenov razvrstijo tudi po njihovi fizični obliki in združljivosti z osnovnim materialom:

1. Zaostali v prahu sestavljenih plamenov

   • Značilnosti: Dva ali več zaviralcev plamena se preprosto mešata skupaj kot mikron ali nano v prahu, običajno mešanica anorganskih in organskih zaviralcev plamena.

   • Prednosti: Preprost proizvodni postopek in razmeroma nizki stroški.

   • Slabosti: Lahko trpi zaradi neenakomerne disperzije prahu, kar vpliva na stabilnost učinka retardanskega plamena.

   • Primeri: Mešanica antimon trioksida in dekabromodifenil etana.

2. MasterBatch Composite plamenski zaviralci

   • Značilnosti: Več zaviralcev plamena je vnaprej razpršeno v polimerni nosilec, da se ustvari pelete z visoko koncentracijo (masterbatches).

   • Prednosti: Zaostali za plamen so enakomerno razpršeni znotraj osnovnega materiala, kar izboljšuje stabilnost in doslednost učinka retardanskega plamena. Obrazec MasterBatch olajša tudi ravnanje in obdelavo ter zmanjšuje onesnaževanje prahu.

   • Slabosti: Relativno visoki proizvodni stroški, ki zahtevajo natančno izbiro ustrezne prevozne smole.

   • Primeri: Mosterbatch, ki je narejena z mešanjem fosforja-dušikovega plamena, z nosilcem polipropilena.

3. Mikrokapsulirani sestavljeni plamenski zaviralci

   • Značilnosti: Zaostali za plamen so inkapsulirani znotraj polimera ali drugega materiala za mikrokapsule, ki tvorijo strukturo jedra na ravni mikrona.

   • Prednosti: Reši problem slabe združljivosti med zaviralci plamena in polimernim matriko, kar zmanjšuje migracijo in krvavitev aditivov. Prav tako ščiti zaostalo plamen pred toploto in vlago, kar izboljšuje njegovo toplotno stabilnost.

   • Slabosti: Postopek priprave je zapleten in drag.

   • Primeri: Mikrokapsuliran rdeč fosfor, kjer zunanja lupina učinkovito preprečuje oksidacijo in hidrolizo rdečega fosforja, pri čemer se med njeno uporabi rešijo varnostne težave.

Zaključek

Sestavljeni zaviralci plamena ( Sinergistični sistemi zaviranja plamena ) so postali ključna smer pri razvoju tehnologije zaostanka plamena zaradi svojih edinstvenih sinergističnih učinkov. Izboljšajo učinkovitost gradiva, ki se pojavlja v ognju, hkrati pa razmišljajo o prijaznosti in obdelovanju okolja. Ker povpraševanje po okolju prijaznih in visokozmogljivih materialih še naprej raste, se bodo prihodnje raziskave osredotočale na razvoj novih, učinkovitih, brez halogenskih, nizkih dimnih in nizkih toksičnosti kompozitnih sistemov. Ti sistemi bodo vključevali napredne tehnologije, kot sta nanotehnologija in mikrokapsulacija, da bi dosegli preboj v bolj dodatnih aplikacijah z visoko vrednostjo.