Увод у успориваче горења на бази азота за најлон

Увод у успориваче горења на бази азота за најлон

Успоривачи горења на бази азота карактеришу ниска токсичност, некорозивност, термичка и УВ стабилност, добра ефикасност успоравања горења и исплативост. Међутим, њихови недостаци укључују тешкоће у обради и лошу дисперзију у полимерној матрици. Уобичајени успоривачи горења на бази азота за најлон укључују МЦА (меламин цијанурат), меламин и МПП (меламин полифосфат).

Механизам успоравања пламена укључује два аспекта:

1. „Сублимација и ендотермни“ физички механизам: Средство за успоравање пламена смањује површинску температуру полимерног материјала и изолује га од ваздуха путем сублимације и апсорпције топлоте.
2. Каталитичка карбонизација и механизам бубрења у кондензованој фази: Средство за успоравање пламена интерагује са најлоном, подстичући директну карбонизацију и ширење.

МЦА показује двоструке функције у процесу успоравања пламена, подстичући и карбонизацију и пењење. Механизам успоравања пламена и ефикасност варирају у зависности од врсте најлона. Студије о МЦА и МПП у ПА6 и ПА66 откривају да ови успоривачи пламена изазивају умрежавање у ПА66, али подстичу разградњу у ПА6, што резултира бољим перформансама успоравања пламена у ПА66 него у ПА6.

1. Меламин цијанурат (MCA)

МЦА се синтетише из меламина и цијанурне киселине у води, формирајући адукт везан водоником. То је одличан успоривач пламена без халогена, ниске токсичности и са ниским димом, који се обично користи у најлонским полимерима. Међутим, традиционални МЦА има високу тачку топљења (разлаже се и сублимира изнад 400°C) и може се мешати са смолама само у чврстом облику честица, што доводи до неравномерне дисперзије и велике величине честица, што негативно утиче на ефикасност успоривача пламена. Поред тога, МЦА првенствено функционише у гасној фази, што резултира ниским формирањем угљениса и растреситим, незаштитним слојевима угљеника током сагоревања.

Да би се решили ови проблеми, коришћена је молекуларна композитна технологија за модификацију MCA увођењем комплементарног адитива за успоравање пламена (WEX), који снижава тачку топљења MCA, омогућавајући заједничко топљење и ултрафину дисперзију са PA6. WEX такође побољшава формирање угљеника током сагоревања, побољшавајући квалитет слоја угљеника и јачајући ефекат успоравања пламена кондензоване фазе MCA, чиме се производе материјали за успоравање пламена са одличним перформансама.

2. Интумесцент Отпорно на пламен (ИФР)

ИФР је значајан систем за успоравање пламена без халогена. Његове предности у односу на халогеноване успориваче пламена укључују ниску емисију дима и нетоксично ослобађање гасова током сагоревања. Штавише, слој угља који формира ИФР може да апсорбује растопљени, запаљени полимер, спречавајући капање и ширење ватре.

Кључне компоненте IFR-а укључују:

• Извор гаса (једињења на бази меламина)
• Извор киселине (фосфорно-азотни успоривачи горења)
• Извор угљеника (сам најлон)
• Синергистички адитиви (нпр. цинк борат, алуминијум хидроксид) и средства против капања.

Када је масени однос успоривача пламена фосфора и азота према једињењима на бази меламина:

• Испод 1%: Недовољан ефекат успоравања пламена.
• Изнад 30%: До испаравања долази током обраде.
• Између 1%–30% (посебно 7%–20%): Оптималне перформансе успоравања пламена без утицаја на обрадивост.

  More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com