Jaké jsou různé typy retardérů kompozitního hoření?

Kompozitní retardéry hoření jsou nezbytnou součástí moderní vědy o materiálech. Kombinují dva nebo více různých typů komponent pro zpětné vztahy s plamenem specifickým způsobem, aby vytvořili synergický efekt a dosáhli úrovně zpomalení hoření, kterou jediný agent nemůže. Tato synergická působení nejen zvyšuje účinnost retardantního plamene, ale také snižuje množství potřebné aditivy, což minimalizuje negativní dopady na fyzikální vlastnosti materiálu, jako je mechanická pevnost a zpracovatelnost.

1. klasifikace mechanismem zpětně

Hlavní výhoda Kompozitní retardéry hoření spočívá v synergii jejich mechanismů více retardantních plamenů. Na základě jejich primárního způsobu účinku lze kategneboizovat takto:

1. Halogen-iorganické kompozitní retardéry hoření

   • Základní komponenty: Primárně sestávají z halogenovaných retardérů hoření (jako je dekabromodifenyl ethan, bromované epoxidové pryskyřice atd.) A anorganických retardérů hoření (jako je oxid antimonie, hydroxid hořečnatý, hlinitý hydroxid atd.).

   • Mechanismus: Halogenované retardéry hoření uvolňují halogenové radikály během spalování, které zachycují radikály produkované tepelným rozkladem polymeru a přerušují reakci spalovací řetězy. Anorganické sloučeniny jako antimonikský oxid ( $S{b}_2{Ó}_3$ ) působit jako a Synergist zde. Reaguje s halogenovaným zpomalením plamene za vzniku efektivnějších antimonií halogenidů (jako $SbC{l}_3$ or $SbB{r}_3$ ), dále zvyšuje efekt plamene-retardantního efektu plynné fáze. Kromě toho anorganické hydroxidy, jako je hořčík a hydroxid hlinitý, absorbují teplo, když se rozkládají a uvolňují vodní páru, aby se zředily hořlavé plyny, což vytváří fyzickou bariéru, která poskytuje zpomalení hořlak v pevné fázi.

   • Aplikace: Používá se hlavně v termoplastech, jako je polystyren a polypropylen, jakož i v izolaci kabelů a dalších izolačních materiálech.

2. Retardéry plamene fosforu nitrogen

   • Základní komponenty: Primárně se skládá ze sloučenin obsahujících fosfor (jako je červené fosfor, fosfátové estery, polyammonium fosfát-PAP atd.) A sloučenin obsahující dusík (jako je melamin, melamin kyanurát-MCA, guanidin atd.).

   • Mechanismus: Synergický účinek tohoto typu zpomalení hoření je velmi významný. Sloučeniny obsahující fosforu dehydratují, když jsou zahřívány za vzniku vrstvy znaky, která vytváří hustou bariéru na povrchu materiálu. Tato bariéra izoluje materiál z tepla, kyslíku a hořlavých plynů a slouží jako a pevná fáze zpoždění hoření mechanismus. Současně se sloučeniny obsahující dusík rozkládají při vysokých teplotách za vzniku nehořitelných plynů (jako $N_2$ a $N{H}_3$ ). Tyto plyny účinně zředí koncentraci hořlavých plynů a dosahují a Plamen-Retardant v plynné fázi účinek. Sloučeniny obsahující dusík také podporují tvorbu vrstvy CHAR, což dále zvyšuje výkonnost plamene.

   • Aplikace: Široce se používá v polyurethanech, epoxidových pryskyřicích, polyolefinech a dalších oborech, zejména pokud je ochrana životního prostředí klíčovým zvážením, například v elektronice, stavebních materiálech a přepravě.

3. Intumersent Composite Retardants (IFR)

   • Základní komponenty: IFR jsou ze své podstaty složeným systémem, obvykle obsahujícím tři klíčové komponenty:

     • Zdroj kyseliny: Dehydratuje zdroj uhlíku pro tvorbu znaku, jako je fosfát polyammonium (APP), kyselina borická nebo kyselina fosforečná.

     • Zdroj uhlíku: Látka, která může být katalyzována zdrojem kyseliny za vzniku vrstvy znaky při vysokých teplotách, jako je pentaerythritol, škrob nebo sorbitol.

     • Zdroj plynu: Rozkládá se při vysokých teplotách za vzniku nehořitelných plynů, což způsobuje, že vrstva znaku bobtná a pěna, jako je melamin nebo guanidin.

   • Mechanismus: Mechanismus IFRS je klasickým příkladem pevná fáze zpoždění hoření . Při zahřívání zdroj kyseliny produkuje kyselinu, která způsobuje dehydrataci a vytvoření znaku uhlíku. Souběžnou zdroj plynu se současně rozkládá a produkuje plyny, které způsobují pěnu a expanzi vrstvy formování. To má za následek silnou, nehořlivou, porézní pěnovou vrstvu na povrchu materiálu. Tato pěnová vrstva nejen izoluje materiál z kyslíku a tepla, ale také zabraňuje uvolňování hořlavých plynů a dosahuje vysoce efektivního výsledku opakování.

   • Aplikace: Široce se používá ve strojírenských plastech, textilu, povlacích a lepicích. Jsou pro své bez halogenu a ekologické vlastnosti.

2. klasifikace formy retardéru hoření a kompatibility

Kromě jejich mechanismu mohou být kompozitní zpomalení plamene také kategorizovány podle jejich fyzické formy a kompatibility se základním materiálem:

1. Práškové kompozitní retardéry hoření

   • Charakteristiky: Dva nebo více retardantů hoření jsou jednoduše smíchány jako prášky na mikrony nebo nano velikosti, obvykle směs anorganických a organických retardantů hoření.

   • Výhody: Jednoduchý výrobní proces a relativně nízké náklady.

   • Nevýhody: Může trpět nerovnoměrným disperzí prášku, která ovlivňuje stabilitu účinku retardantního plamene.

   • Příklady: Směs antimoniálního trioxidu a dekabromodifenyl ethanu.

2. Masterbatch Composite Retardants

   • Charakteristiky: Více retardérů hoření je předem dispergováno do polymerního nosiče, aby se vytvořily pelety s vysokou koncentrací (MasterBatches).

   • Výhody: Retardéry hoření jsou rovnoměrně rozptýleny v základním materiálu, což zvyšuje stabilitu a konzistenci efektu opakovaného opakování. Forma MasterBatch také usnadňuje manipulace a zpracování a snižuje znečištění prachu.

   • Nevýhody: Relativně vysoké výrobní náklady, které vyžadují pečlivý výběr vhodné nosné pryskyřice.

   • Příklady: Masterbatch-Retardant Retardant Masterbatch vyrobený smícháním retardéru plamene fosforu-nitrogen s polypropylenovým nosičem.

3. Mikroenkapsulované retardéry kompozitního plamene

   • Charakteristiky: Retardéry hoření jsou zapouzdřeny do polymeru nebo jiného materiálu mikrokapsuly a vytvářejí strukturu jádra na úrovni mikronu.

   • Výhody: Řeší problém špatné kompatibility mezi retardéry hoření a polymerní matricí, snižuje migraci a krvácení přísad. Chrání také zpomalení hoření před teplem a vlhkostí a zlepšuje jeho tepelnou stabilitu.

   • Nevýhody: Proces přípravy je složitý a nákladný.

   • Příklady: Microencapsulad Red Phosphorus, kde vnější skořápka účinně zabraňuje oxidaci a hydrolýze červeného fosforu a během jeho používání řeší problémy s bezpečnosti.

Závěr

Kompozitní retardéry plamene ( Synergické systémy zpomalení hoření ) se staly rozhodujícím směrem ve vývoji technologie zpomalující hoření díky jejich jedinečným synergickým účinkům. Zlepšují výkonnost materiálů a zvažují environmentální přívětivost a zpracovatelnost. Vzhledem k tomu, že poptávka po ekologických a vysoce výkonných materiálech stále roste, bude budoucí výzkum zaměřit se na vývoj nových, efektivních, bez halogenových, nízkých kousků a kompozitních systémů s nízkou toxicitou. Tyto systémy budou zahrnovat pokročilé technologie, jako je nanotechnologie a mikrokapsulace, aby se dosáhlo průlomů ve více aplikacích s vysokou hodnotou.