Melyek a különféle típusú kompozit égésgátlók?

A kompozit égésgátLók a modeR -tóln anyagtudomány nélkülözhetetlen részét képezik. Két vagy több különféle típusú lángverseny-összetevőt egyesítenek, konkrét módon, hogy szinergetikus hatást hozzanak létre, és elérjék a láng késleltetési szintjét, amelyet egyetlen ügynök nem tudja. Ez a szinergetikus fellépés nemcsak növeli a láng-retardáns hatékonyságot, hanem csökkenti a szükséges adalékanyagok mennyiségét, minimalizálva az anyag fizikai tulajdonságaira gyakvagyolt negatív hatásokat, például a mechanikai erőt és a feldolgozhatóságot.

1. osztályozás láng-retardáns mechanizmus alapján

A fő előnye kompozit égésgátló szerek A többszörös láng-retardáns mechanizmusuk szinergiájában rejlik. Elsődleges cselekvési módjuk alapján az alábbiak szerint kategorizálhatók:

1. Halogén-szervetlen kompozit égésgátló

   • Alapvető összetevők: Elsősorban a halogénezett lángrésítő anyagokból (például a dekabromodifenil -etánból, a brómozott epoxi -gyantákból stb.) És a szervetlen lángrésítő anyagok (például antimon -trioxid, magnézium -hidroxid, alumínium -hidroxid stb.)

   • Mechanizmus: A halogénezett égésgátlók az égés során felszabadítják a halogén gyököket, amelyek megragadják a polimer termikus bomlása által termelt gyököket, megszakítva az égési lánc reakcióját. Szervetlen vegyületek, például antimon -trioxid ( $S{b}_2{O}_3$ ) működjön a szinergista itt. Reagál a halogénezett égésgátlóval, hogy hatékonyabb antimon -halogenideket képezzen (mint például $SbC{l}_3$ or $SbB{r}_3$ ), tovább javítva a gázfázisú láng-retardáns hatást. Ezenkívül a szervetlen hidroxidok, például a magnézium és az alumínium-hidroxid felszívják a hőt, amikor bomlanak és felszabadítják a vízgőzt a gyúlékony gázok hígításához, és egy fizikai gátot képeznek, amely szilárd fázisú lángrés-késleltetést biztosít.

   • Alkalmazások: Elsősorban a hőre lágyuló műanyagokban, például a polisztirolban és a polipropilénben, valamint a kábelszigetelésben és más szigetelő anyagokban.

2. Foszfor-nitrogén kompozit égésgátló

   • Alapvető összetevők: Elsősorban foszfortartalmú vegyületekből (például vörös foszforból, foszfát-észterekből, poliammónium-foszfátból-stb.) És nitrogéntartalmú vegyületekből (például melamin, melamin ciánurát-MCA, guanidin stb.).

   • Mechanizmus: Az ilyen típusú égésgátló szinergetikus hatása rendkívül jelentős. A foszfortartalmú vegyületek dehidratálják, amikor melegítik egy charréteget, amely sűrű gátot hoz létre az anyag felületén. Ez a gát elkülöníti az anyagot a hőtől, az oxigénből és a gyúlékony gázoktól, és a szilárd fázisú láng késleltetés mechanizmus. Ugyanakkor a nitrogéntartalmú vegyületek magas hőmérsékleten bomlanak, hogy nem éghető gázokat termeljenek (például $N_2$ és $N{H}_3$ ). Ezek a gázok hatékonyan hígítják a tűzveszélyes gázok koncentrációját, és elérik a gázfázisú lángverseny hatás. A nitrogéntartalmú vegyületek szintén elősegítik a char réteg kialakulását, tovább növelve a láng-retardáns teljesítményt.

   • Alkalmazások: A poliuretánokban, az epoxi gyantákban, a poliolefinekben és más mezőkben széles körben használják, különösen akkor, ha a környezetvédelem kulcsfontosságú szempont, például az elektronikában, az építőanyagokban és a szállításban.

3. Bélesítő kompozit égésgátló (IFR)

   • Alapvető összetevők: Az IFR -k természetüknél fogva összetett rendszer, általában három kulcsfontosságú összetevőt tartalmaznak:

     • Savforrás: Dehidratálja a szénképződés szénforrását, például a poliammónium -foszfátot (APP), a bórsavat vagy a foszforsavat.

     • Szénforrás: Egy olyan anyag, amelyet a savforrás katalizálhat, hogy magas hőmérsékleten, mint például a pentaeritritol, a keményítő vagy a szorbit, katalizálható.

     • Gázforrás: Magas hőmérsékleten bomlik, hogy nem éghető gázokat termeljenek, ami a char réteg duzzanatát és habot, például melamint vagy guanidint okoz.

   • Mechanizmus: Az IFRS mechanizmusa klasszikus példa a szilárd fázisú láng késleltetés - Fűtéskor a savforrás savat termel, ami a szénforrás kiszáradását és a char kialakulását okozza. Ezzel egyidejűleg a gázforrás bomlik és olyan gázokat termel, amelyek a formáló charréteget habozzák és kibővítik. Ennek eredményeként vastag, nem éghető, porózus habréteget eredményez az anyag felületén. Ez a habréteg nemcsak az anyagot az oxigénből és a hőből szigeteli, hanem megakadályozza a gyúlékony gázok felszabadulását, és nagyon hatékony lángverseny eredményt ér el.

   • Alkalmazások: Széles körben használják műanyag műanyagokban, textilekben, bevonatokban és ragasztókban. Nagyon kedvelik őket halogénmentes és környezetbarát tulajdonságok.

2. Besorolás Blae Retardant forma és kompatibilitás alapján

Mechanizmusukon kívül a kompozit lángrátlók fizikai formájukkal és az alapanyaggal való kompatibilitással is kategorizálhatók:

1. Por kompozit égésgátló szerek

   • Jellemzők: Két vagy több égésgátlót egyszerűen összekeverednek mikron- vagy nano-méretű porként, jellemzően a szervetlen és szerves égésgátlók keveréke.

   • Előnyök: Egyszerű gyártási folyamat és viszonylag alacsony költség.

   • Hátrányok: Szenvedhet az egyenetlen por diszperziójától, ami befolyásolja a láng-retardáns hatás stabilitását.

   • Példák: Antimon -trioxid és dekomodifenil -etán keveréke.

2. Masterbatch kompozit égésgátló szerek

   • Jellemzők: A többszörös égésgátló anyagokat előzetesen egy polimer hordozóvá diszpergálják, hogy nagy koncentrációs pelleteket (MasterBatches) hozzanak létre.

   • Előnyök: Az égésgátló anyagok egyenletesen szétszóródnak az alapanyagban, javítva a láng-retardáns hatás stabilitását és konzisztenciáját. A MasterBatch forma megkönnyíti a kezelést és a feldolgozást, és csökkenti a porszennyezést.

   • Hátrányok: Viszonylag magas termelési költségek, amelyek gondos kiválasztást igényelnek egy megfelelő hordozó gyantának.

   • Példák: Egy lángverseny masterbatch, amelyet a foszfor-nitrogén lángrésítő anyagok és egy polipropilén hordozó keverésével készítenek.

3. Mikrokapszulázott kompozit égésgátló szerek

   • Jellemzők: Az égésgátlók beágyazódnak egy polimerbe vagy más mikrokapszula fali anyagba, és mikron szinten maghéj-szerkezetet képeznek.

   • Előnyök: Megoldja a gyenge kompatibilitás problémáját az égésgátló és a polimer mátrix között, csökkentve az adalékanyagok migrációját és vérzését. Ezenkívül megvédi az égésgátlót a hőtől és a nedvességtől, javítva annak hőstabilitását.

   • Hátrányok: Az előkészítési folyamat összetett és költséges.

   • Példák: A mikrokapszulázott vörös foszfor, ahol a külső héj hatékonyan megakadályozza a vörös foszfor oxidációját és hidrolízisét, a használat során a biztonsági kérdéseket megoldja.

Következtetés

Kompozit égésgátlók ( szinergetikus lángrátló rendszerek ) egyedi szinergetikus hatásaik miatt döntő irányba váltak a lángrés -technológia fejlesztésében. Javítják az anyagok láng-retardáns teljesítményét, miközben figyelembe veszik a környezetbarát és a feldolgozhatóságot. Mivel a környezetbarát és a nagy teljesítményű anyagok iránti igény továbbra is növekszik, a jövőbeli kutatások az új, hatékony, halogénmentes, alacsony szagú és alacsony toxicitású kompozit rendszerek fejlesztésére összpontosítanak. Ezek a rendszerek olyan fejlett technológiákat tartalmaznak, mint a nanotechnológia és a mikrokapszuláció, hogy áttöréseket érjenek el nagy értékű hozzáadott alkalmazásokban.