I tipi e le funzioni principali dei ritardanti di fiamma comuni

I ritardanti di fiamma sono additivi funzionali che conferiscono polimeri infiammabili con ritardo della fiamma. Sono progettati principalmente per la ritardo della fiamma dei materiali polimerici. Asfissia a gas, ecc. La maggior parte dei ritardanti di fiamma raggiunge lo scopo della ritardo della fiamma attraverso l'azione articolare di diversi meccanismi.

Effetto endotermico

Il calore rilasciato da qualsiasi combustione in un breve periodo di tempo è limitato. Se una parte del calore rilasciato dalla fonte di incendio può essere assorbita in un breve periodo di tempo, la temperatura della fiamma diminuirà, irradiano sulla superficie di combustione e agiscono sul gas gassificato. Il calore delle molecole infiammabili incrociate nei radicali liberi sarà ridotto e la reazione di combustione sarà inibita in una certa misura.
In condizioni di alta temperatura, il ritardo della fiamma ha una forte reazione endotermica, assorbe parte del calore rilasciato dalla combustione, riduce la temperatura superficiale delle combustibili, inibisce efficacemente la generazione di gas infiammabili e impedisce la diffusione della combustione. Il meccanismo del ritardo della fiamma di AL (OH) 3 ritardante di fiamma è aumentare la capacità termica del polimero in modo che assorbe più calore prima di raggiungere la temperatura di decomposizione termica, migliorando così le prestazioni del ritardo della fiamma. Questo tipo di ritardante di fiamma dà pieno gioco alla sua caratteristica di assorbire una grande quantità di calore se combinato con vapore acqueo e migliora la propria capacità di ritardo della fiamma.

Copertura

Dopo aver aggiunto ritardanti di fiamma ai materiali combustibili, i ritardanti di fiamma possono formare uno strato di rivestimento in schiuma vetroso o stabile ad alta temperatura, che può isolare l'ossigeno e avere le funzioni di isolamento del calore, isolamento dell'ossigeno e prevenzione del gas combustibile dalla fuga, in modo da fuggire ottenere uno scopo di ritardo della fiamma. Ad esempio, i ritardanti di fiamma organofosforo possono produrre sostanze solide reticolate o strati carbonizzati con una struttura più stabile quando riscaldata. Da un lato, la formazione dello strato carbonizzato può prevenire un'ulteriore pirolisi del polimero e, dall'altra parte, può impedire ai prodotti di decomposizione termica interna di entrare nella fase gassosa per partecipare al processo di combustione.

Reazione a catena dell'inibizione

Secondo la teoria della reazione a catena della combustione, ciò che è necessario per sostenere la combustione sono radicali liberi. I ritardanti di fiamma possono agire sulla zona di combustione della fase gassosa per catturare i radicali liberi nella reazione di combustione, impedendo così la diffusione della fiamma, riducendo la densità di fiamma nella zona di combustione e infine riducendo la velocità di reazione di combustione fino a quando non termina. Come ritardante della fiamma contenente alogena, la sua temperatura di evaporazione è la stessa o vicina alla temperatura di decomposizione del polimero. Quando il polimero viene scomposto dal calore, anche il ritardante di fiamma viene volatilizzato contemporaneamente. Al momento, il ritardante della fiamma contenente alogena e il prodotto di decomposizione termica si trovano nella zona di combustione della fase gassosa contemporaneamente e l'alogeno può catturare i radicali liberi nella reazione di combustione e interferiscono con la reazione a catena della combustione.

Asfissia di gas non combustibili

Quando il ritardante di fiamma viene riscaldato, si decompone in gas non combustibile e diluisce la concentrazione di gas combustibile decomposto dai combustibili al di sotto del limite inferiore della combustione. Allo stesso tempo, ha anche l'effetto di diluire la concentrazione di ossigeno nella zona di combustione, impedendo la continuazione della combustione e raggiungendo l'effetto della ritardo della fiamma.
La stragrande maggioranza dei polimeri è composta da idrocarburi e altri elementi, che sono altamente infiammabili. Durante il processo di combustione, è un complesso processo di reazione a catena dei radicali liberi, che rilascerà una grande quantità di energia termica, causando danni diretti e aumentando rapidamente l'intensità dell'incendio.

Con il continuo progresso della società e il continuo sviluppo della scienza, la gamma di applicazioni di vari materiali polimerici in vari campi ha continuato ad espandersi, ma il pericolo e il pericolo di incendio sono aumentati in modo significativo.
Il trattamento ritardante della fiamma dei materiali polimerici è una delle misure importanti per ridurre gli incendi. Come migliorare la ritardo della fiamma dei materiali polimerici è diventato uno dei problemi tecnici di cui gli scienziati di tutto il mondo hanno bisogno per risolvere urgentemente. Maggiore collo di bottiglia.
Lo sviluppo di nuovi additivi ritardanti di fiamma polimerica per migliorare la ritardo della fiamma è diventato un compito urgente nello sviluppo di materiali polimerici.

Ritardante della fiamma inorganica

L'effetto ritardante della fiamma dei ritardanti di fiamma inorganica è principalmente quello di utilizzare le proprietà di accumulo di calore e di conducibilità termica di grandi riempitivi di volume specifici, in modo che il materiale non sia facile da raggiungere la temperatura di decomposizione o il ritardo della fiamma viene decomposto dal calore per assorbire il calore, alleviando in tal modo o interrompendo il processo di riscaldamento del materiale principale. Il suo meccanismo ritardante di fiamma è rilasciare acqua di cristallo quando riscaldato, evaporare, decomporre e rilasciare vapore acqueo.
Questo processo di reazione deve assorbire una grande quantità di energia termica a combustione, riducendo così notevolmente la temperatura superficiale del materiale, in modo che la probabilità di decomposizione termica e combustione del materiale polimerico sia notevolmente ridotta.
Ritardante della fiamma alogena

I ritardanti di fiamma alogenati sono attualmente uno dei ritardanti di fiamma organici più prodotti al mondo e i ritardanti di fiamma alogena più utilizzati sono ritardanti di fiamma contenenti bromo e contenenti cloro.
La maggior parte dei ritardanti di fiamma alogenati sono organici e hanno una buona compatibilità con il materiale polimerico principale. Come additivo per ritardanti di fiamma, il ritardante di fiamma alogenato non avrà un impatto essenziale sulle proprietà fisiche e chimiche del materiale polimerico stesso. Inoltre, il ritardante di fiamma alogenata Il ritardante di fiamma può essere aggiunto in una piccola quantità, ma può ottenere un effetto ritardante di fiamma estremamente eccellente.
I ritardanti di fiamma alogenati contenenti bromo includono composti alifatici, aliciclici e aromatici contenenti bromo. Quelli comuni includono decabromodifenil etere, decabromodifeniletano e tetrabromobisphenolo A. ritardanti di fiamma contenenti cloro L'agente principale è la paraffina clorata.
Il meccanismo del ritardante di fiamma di bromo e cloro è simile: ad alta temperatura, i legami alogeni di carbonio nei ritardanti della fiamma alaogena possono essere rotti, rilasciando radicali alogeni alogeni e catturando efficacemente i radicali liberi liberi prodotti prodotti dalla degradazione termica dei materiali polimerici, che possono efficace Ridurre la concentrazione di radicali liberi, alleviando in tal modo o interrompendo la reazione a catena dei radicali liberi della combustione.

Inoltre, l'alogenuro di idrogeno rilasciato dalla decomposizione del ritardante della fiamma alogena ha la proprietà della non combustibilità, blocca efficacemente l'ossigeno e inibisce l'avanzamento della reazione di combustione.
Tuttavia, una volta che il materiale polimerico aggiunto con il ritardante della fiamma alogena viene bruciato, verrà prodotta una grande quantità di gas idrogeno, che è tossico e corrosivo ed è anche molto facile assorbire l'umidità nell'aria per formare un acido idrohalico altamente corrosivo , accompagnato da una grande quantità di fumo, questi gas di fumo, tossici e corrosivi metteranno in pericolo la salute umana, ma porteranno anche grandi ostacoli ai lavori di combattimento antincendio, di fuga e recupero.
AI trattato AI (OH) 3 ritardanti di fiamma

L'idrossido di alluminio è anche chiamato allumina triidrato (ATH) e la sua formula molecolare è Al (OH) 3. È uno dei primi ritardanti di fiamma inorganici. Può produrre effetti sinergici con varie sostanze ed è sesso non tossico e non corrosivo.
Al momento, l'uso di ritardanti di fiamma dell'idrossido di alluminio rappresenta oltre l'80% dei ritardanti di fiamma inorganica totale ed è ampiamente utilizzato in vari prodotti in plastica polimerica. Dopo aver aggiunto idrossido di alluminio al materiale polimerico, la concentrazione di polimero infiammabile può essere ridotta.
Quando il materiale polimerico viene riscaldato (circa 250 ° C), l'idrossido di alluminio subisce una reazione di disidratazione e assorbe una grande quantità di energia termica, inibendo efficacemente l'aumento di temperatura del materiale polimerico. Allo stesso tempo, il vapore acqueo generato dalla decomposizione può diluire la concentrazione infiammabile del gas e dell'ossigeno generato dalla combustione e inibire la diffusione continua della combustione.
Allo stesso tempo, un altro ossido di metallo, ossido di alluminio (AL2O3), che viene decomposto allo stesso tempo, può catalizzare la reazione di reticolazione termica del polimero a causa della sua alta attività catalitica, formando così un filo fitto carbonizzato sulla superficie della superficie della superficie polimero. Può rallentare efficacemente il trasferimento di calore durante la combustione, svolgendo così un ruolo ritardante di fiamma.
L'allumina può anche assorbire particelle e svolgere un ruolo nel sopprimere il fumo. In generale, maggiore è il contenuto dell'idrossido di alluminio, migliore è l'effetto ritardante della fiamma, ma troppo riempimento ridurrà notevolmente la resistenza e altre proprietà del materiale polimerico.
L'idrossido di alluminio ha anche un altro svantaggio, cioè la temperatura di decomposizione è bassa e la reazione di disidratazione può verificarsi tra 245 ° C e 320 ° C, quindi l'aggiunta di un forte allumina di fiamma limita anche la temperatura di lavorazione dei materiali polimerici

Ritardante della fiamma del fosforo

Secondo la natura e la composizione dei ritardanti di fiamma a base di fosforo, possono essere divisi in ritardanti di fiamma a base di fosforo inorganico e ritardanti di fiamma a base di fosforo organico.
Tra questi, i ritardanti di fiamma del fosforo inorganico comprendono fosforo rosso, fosfato di ammonio e polifosfato di ammonio, ecc. E anche i ritardanti di fiamme di fosforo organico includono esteri di acido fosforo, esteri di fosfici, ecc. e ritardanti di fiamma ampiamente usati. Il meccanismo ritardante di fiamma è principalmente quello di formare un film di isolamento per raggiungere l'effetto ritardante della fiamma.
Esistono due metodi diversi per la formazione della membrana di isolamento:
(1) Effetto ritardante di fiamma sui polimeri contenenti ossigeno: i prodotti di degradazione termica dei ritardanti di fiamma vengono utilizzati per promuovere una rapida disidratazione e carbonizzazione della superficie polimerica, formando così uno strato carbonizzato. Poiché il carbonio elementale non esegue combustione evaporativa e combustione di decomposizione che genera fiamme, ha un effetto retardante di fiamma.
La reazione chimica che si svolge internamente è la decomposizione termica dei composti contenenti fosforo e il prodotto finale è l'acido polimetafosforico, che è un forte agente disidratante.
(2) I ritardanti di fiamma a base di fosforo si decompongono in sostanze non volatili simili al vetro alla temperatura di combustione, che possono essere avvolte sulla superficie del polimero e questo denso strato protettivo funge da strato di isolamento.
Lo stadio in cui i ritardanti di fiamma organofosforo svolgono un ruolo è principalmente nella fase iniziale del fuoco nella fase di decomposizione dei materiali polimerici.

Può promuovere la disidratazione e la carbonizzazione dei materiali polimerici, in modo che i materiali polimerici non possano produrre gas infiammabili e poiché il composto di fosforo non volatile funge da coagulante, i materiali carbonizzati formano un film protettivo per il carbonio per isolare l'aria esterna e il calore.

Ritardante della fiamma al silicio

I ritardanti di fiamma a base di silicio includono silicio inorganico e silicio organico, di cui il silicio inorganico comprende principalmente biossido di silicio, gel di silice, silicato e polvere di talco, ecc., Tali ritardanti di fiamma sono spesso usati come riempitivi; Il ritardante della fiamma di silicio organico è un nuovo tipo di ritardante di fiamma senza alogeno è anche un soppressore del fumo che forma il carbone, che si riferisce principalmente alla resina siliconica, al polisilossano (olio di silicone, resina siliconica, gomma siliconica e vari copolimeri silossani, ecc.), Polisilano, ecc., tra cui lo sviluppo più rapido sono i polisilossani.
Il meccanismo ritardante di fiamma si riflette principalmente nel meccanismo del ritardo della fiamma di fase condensata, ovvero l'effetto ritardante di fiamma viene realizzato generando uno strato di carbonio crepato e migliorando la resistenza di ossidazione dello strato di carbonio.
Dopo che il ritardante di fiamma in silicone viene aggiunto al materiale polimerico, la maggior parte del ritardo della fiamma in silicone migrerà sulla superficie del materiale, reagirà ad alta temperatura e forma uno strato di silicato contenente carbonio sulla superficie del polimero, che ha il funzione di ritardare o prevenire la fuga di gas infiammabili. fuori e la generazione di radicali liberi.
Allo stesso tempo, il ritardo della fiamma promuoverà anche la carbonizzazione dei polimeri, riducendo così il tasso di degradazione dei polimeri e rendendoli meno inclini alla decomposizione termica ad alte temperature.
D'altra parte, i ritardanti di fiamma a base di silicio subiranno anche reazioni di decomposizione termica quando riscaldate. Questo processo deve assorbire una grande quantità di calore, che può ottenere l'effetto del rallentamento o dell'arresto della temperatura dei materiali retardanti di fiamma.