Успоривачи горења на бази фосфора су врста високо ефикасних, поузданих и широко коришћених успоривача горења који су привукли значајну пажњу истраживача. У њиховој синтези и примени постигнути су значајни успеси.
1. Примена успоривача пламена на бази фосфора у ПП
Физичка својства полипропилена (ПП) играју кључну улогу у његовој индустријској примени. Међутим, његов ограничени индекс кисеоника (LOI) је само око 17,5%, што га чини лако запаљивим са великом брзином горења. На вредност ПП материјала у индустријској примени утичу и њихова отпорност на пламен и физичка својства. Последњих година, микроенкапсулација и модификација површине постали су главни трендови у ПП материјалима који успоравају пламен.
Пример 1: Амонијум полифосфат (APP) модификован силанским средством за везивање (KH-550) и раствором силиконске смоле на бази етанола је примењен на PP материјале. Када је масени удео модификованог APP-а достигао 22%, LOI материјала се повећао на 30,5%, док су његова механичка својства такође испунила захтеве и надмашила PP материјале отпорне на пламен са немодификованим APP-ом.
Пример 2: APP је капсулиран у љуску састављену од меламина (MEL), хидроксил силиконског уља и формалдехидне смоле путем in-situ полимеризације. Микрокапсуле су затим комбиноване са пентаеритритолом и нанете на PP материјале ради отпорности на пламен. Материјал је показао одличну отпорност на пламен, са LOI од 32% и оценом вертикалног теста горења UL94 V-0. Чак и након третмана урањањем у врућу воду, композит је задржао добру отпорност на пламен и механичка својства.
Пример 3: APP је модификован премазивањем алуминијум хидроксидом (ATH), а модификовани APP је комбинован са дипентаеритритолом у масеном односу од 2,5:1 за употребу у PP материјалима. Када је укупни масени удео успоривача пламена био 25%, LOI је достигао 31,8%, степен успоривања пламена је достигао V-0, а вршна брзина ослобађања топлоте је значајно смањена.
2. Примена успоривача пламена на бази фосфора у ПС
Полистирен (ПС) је лако запаљив и наставља да гори након што се уклони извор паљења. Да би се решили проблеми као што су ослобађање велике топлоте и брзо ширење пламена, успоривачи пламена на бази фосфора без халогена играју кључну улогу у успоравању пламена ПС-а. Уобичајене методе успоравања пламена за ПС укључују премазивање, импрегнацију, четкање и успоравање пламена у фази полимеризације.
Пример 1: Лепак за успоравање пламена који садржи фосфор за експандибилни ПС синтетисан је сол-гел методом коришћењем N-β-(аминоетил)-γ-аминопропилтриметоксисилана и фосфорне киселине. Пена за успоравање пламена од ПС је припремљена методом премазивања. Када је температура прешла 700°C, ПС пена третирана лепком формирала је слој угљениса већи од 49%.
Истраживачи широм света су увели структуре успоравања пламена које садрже фосфор у винилна или акрилна једињења, која се затим кополимеризују са стиреном да би се добили нови стиренски кополимери који садрже фосфор. Студије показују да, у поређењу са чистим полистиреном, стиренски кополимери који садрже фосфор показују значајно побољшани LOI и остатак угљеника, што указује на супериорну термичку стабилност и успоравање пламена.
Пример 2: Винил-терминисани олигомерни фосфатни хибридни макромономер (VOPP) је калемљен на главни ланац PS путем калемљене кополимеризације. Калемљени кополимер је показао успоравање пламена путем механизма чврсте фазе. Како се садржај VOPP повећавао, LOI је растао, вршна брзина ослобађања топлоте и укупно ослобађање топлоте су се смањивали, а капање растопа је нестајало, показујући значајне ефекте успоравања пламена.
Поред тога, неоргански успоривачи пламена на бази фосфора могу се хемијски повезати са успоривачима пламена на бази графита или азота ради употребе у успоривању пламена код полистирена. Методе премазивања или четкања такође се могу користити за наношење успоривача пламена на бази фосфора на полистирен, значајно побољшавајући LOI материјала и остатке угљеника.
3. Примена успоривача пламена на бази фосфора у ПА
Полиамид (ПА) је лако запаљив и производи значајну количину дима током сагоревања. Пошто се ПА широко користи у електронским компонентама и опреми, ризик од пожара је посебно озбиљан. Због амидне структуре у свом главном ланцу, ПА се може заштитити од пожара коришћењем различитих метода, при чему се и адитивни и реактивни успоривачи пожара показују као веома ефикасни. Међу ПА успоривачима пожара, алкил фосфинатне соли су најчешће коришћене.
Пример 1: Алуминијум изобутилфосфинат (A-MBPa) је додат у матрицу PA6 да би се припремио композитни материјал. Током испитивања успоравања пламена, A-MBPa се разложио пре PA6, формирајући густ и стабилан слој угљениса који је штитио PA6. Материјал је постигао LOI од 26,4% и оцену успоравања пламена V-0.
Пример 2: Током полимеризације хексаметилендиамина и адипинске киселине, додато је 3 тежинских% бис(2-карбоксиетил)метилфосфин оксида (CEMPO) средства за успоравање пламена да би се добило средство за успоравање пламена PA66. Студије су показале да средство за успоравање пламена PA66 показује супериорну отпорност пламена у поређењу са конвенционалним PA66, са значајно вишим LOI. Анализа слоја угљениса открила је да густа површина угљенисаног материјала средства за успоравање пламена PA66 садржи поре различитих величина, што је помогло у изолацији преноса топлоте и гаса, демонстрирајући значајне перформансе успоравања пламена.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време објаве: 15. август 2025.
