Утицај нових фосфорно-азотних успоривача пламена на отпорност тканина на ватру
Са све већом свешћу о безбедности, материјали отпорни на ватру се широко користе у различитим индустријама. Посебно у текстилној индустрији, отпорност тканина на ватру је директно повезана са безбедношћу живота и имовине. Последњих година, нови фосфор-азотни успоривачи пламена постали су жариште истраживања због својих одличних својстава успоравања пламена и еколошке прихватљивости. Овај чланак истражује утицај нових фосфор-азотних успоривача пламена на отпорност тканина на ватру из више перспектива, комбинујући специфичне параметре производа и експерименталне податке како би се анализирале њихове перформансе у практичним применама.
- Преглед фосфорно-азотних успоривача пламена
1.1 Дефиниција и класификација фосфорно-азотних успоривача пламена
Фосфорно-азотни успоривачи пламена су класа једињења првенствено састављена од фосфора и азота као елемената успоривача пламена. На основу њихове хемијске структуре, могу се поделити у две главне категорије: органски фосфорно-азотни успоривачи пламена и неоргански фосфорно-азотни успоривачи пламена. Органски фосфорно-азотни успоривачи пламена углавном укључују фосфате, фосфорамиде итд., док неоргански фосфорно-азотни успоривачи пламена укључују амонијум-фосфат, амонијум-полифосфат итд.
1.2 Механизам успоравања пламена фосфорно-азотних успоривача пламена
Механизам успоравања пламена фосфорно-азотних успоривача пламена првенствено укључује следеће аспекте:
• Успоравање пламена у гасној фази: Фосфорно-азотни успоривачи пламена разлажу се на високим температурама стварајући слободне радикале фосфора и азота, који могу да заробе активне слободне радикале током сагоревања, чиме прекидају ланчану реакцију сагоревања.
• Успоравање пламена кондензоване фазе: Фосфорно-азотни успоривачи пламена формирају стабилан слој угља током сагоревања, изолујући кисеоник и топлоту и спречавајући ширење пламена.
• Синергистички ефекат: Фосфорни и азотни елементи делују синергистички током процеса успоравања пламена, побољшавајући ефикасност.
- Карактеристике нових фосфорно-азотних успоривача пламена
2.1 Еколошка прихватљивост
Нови фосфорно-азотни успоривачи горења не производе токсичне или штетне супстанце током производње и употребе, испуњавајући еколошке захтеве. На пример, амонијум полифосфат (APP), уобичајени неоргански фосфорно-азотни успоривач горења, широко се користи у текстилној индустрији због своје ниске токсичности, одсуства халогена и својстава одсуства дима.
2.2 Висока ефикасност
Нови фосфорно-азотни успоривачи горења постижу одличне ефекте успоравања горења при ниским нивоима адитива. Експерименти показују да додавање 5% амонијум полифосфата може повећати гранични индекс кисеоника (LOI) тканина са 18% на преко 28%.
2.3 Издржљивост
Нови фосфорно-азотни успоривачи горења показују добру отпорност на прање и временске услове. Њихова својства успоривања горења остају стабилна чак и након вишеструког прања и дужег излагања природним срединама.
- Утицај нових фосфорно-азотних успоривача пламена на отпорност тканина на ватру
3.1 Гранични индекс кисеоника (LOI)
Гранични индекс кисеоника је важна метрика за процену перформанси материјала у успоравању пламена. Табела 1 наводи LOI вредности неколико уобичајених тканина након додавања различитих пропорција нових фосфор-азотних успоривача пламена.
| Тип тканине | LOI без ретарданта (%) | LOI са 5% ретарданта (%) | LOI са 10% ретарданта (%) |
| Памук | 18 | 28 | 32 |
| Полиестер | 20 | 30 | 34 |
| Најлон | 22 | 32 | 36 |
Као што је приказано у Табели 1, нови фосфорно-азотни успоривачи пламена могу значајно повећати вредности LOI тканина, при чему LOI расте са повећањем количине адитива.
3.2 Брзина ослобађања топлоте (HRR)
Брзина ослобађања топлоте мери брзину којом се топлота ослобађа током сагоревања. Слика 1 приказује HRR криве памучне тканине након додавања различитих пропорција нових фосфорно-азотних успоривача горења.
Из слике 1 се може видети да додавање нових фосфорно-азотних успоривача пламена значајно смањује HRR памучне тканине, што указује на смањено ослобађање топлоте током сагоревања и побољшане перформансе успоривача пламена.
3.3 Густина дима
Густина дима мери количину дима произведеног током сагоревања. Табела 2 наводи вредности густине дима неколико уобичајених тканина након додавања различитих пропорција нових фосфорно-азотних успоривача горења.
| Тип тканине | Густина дима без ретарданта (%) | Густина дима са 5% ретарданта (%) | Густина дима са 10% ретарданта (%) |
| Памук | 80 | 60 | 50 |
| Полиестер | 70 | 50 | 40 |
| Најлон | 60 | 40 | 30 |
Као што је приказано у Табели 2, нови фосфорно-азотни успоривачи горења могу значајно смањити густину дима тканина, смањујући производњу дима током сагоревања и повећавајући безбедност.
- Перформансе нових фосфорно-азотних успоривача пламена у практичним применама
4.1 Ватроотпорна обрада текстила
Нови фосфорно-азотни успоривачи горења се широко користе у ватроотпорној обради текстила. На пример, у ватрогасним оделима, војним униформама, дечјој одећи за спавање и другим специјалним текстилима, додавање ових успоривача може значајно побољшати отпорност на ватру, осигуравајући безбедност корисника.
4.2 Ватроотпорна обрада грађевинских материјала
У грађевинским материјалима, нови фосфорно-азотни успоривачи горења се такође широко примењују. На пример, њихово додавање у ватроотпорне премазе и ватроотпорне плоче може повећати њихове границе отпорности на ватру, смањујући ризик од пожара.
4.3 Ватроотпорна обрада електронских производа
У електронским производима, нови фосфорно-азотни успоривачи горења користе се у материјалима као што су штампане плоче и каблови. Њихово додавање може ефикасно спречити пожаре изазване високим температурама или кратким спојевима, штитећи и опрему и кориснике.
- Напредак истраживања у земљи и иностранству
5.1 Напредак домаћих истраживања
Домаћи истраживачи су направили значајан напредак у проучавању нових фосфорно-азотних успоривача горења. На пример, универзитетски истраживачки тим је развио нови органски фосфорно-азотни успоривач горења. Тестови на памучној тканини су показали да додавање 5% успоривача повећава LOI на преко 30%, уз одличну отпорност на прање.
5.2 Међународни напредак у истраживању
Међународни истраживачи су такође постигли важне резултате. На пример, међународни тим је развио нови неоргански фосфорно-азотни успоривач горења. Тестови на полиестерској тканини показали су да додавање 10% успоривача повећава LOI на преко 35%, уз значајно смањење густине дима.
- Будући правци развоја
6.1 Мултифункционалност
У будућности, један од праваца за нове фосфорно-азотне успориваче горења је мултифункционалност. На пример, развој успоривача са додатним својствима као што су антибактеријска, против буђи и антистатичка својства како би се задовољиле различите потребе примене.
6.2 Нанотехнологија
Примена нанотехнологије ће донети нове могућности за развој нових фосфорно-азотних успоривача горења. Наноразмерна обрада може побољшати дисперзију и стабилност успоривача, додатно повећавајући њихову ефикасност.
6.3 Паметни ретарданти
Паметна функционалност је још један важан правац. На пример, развој интелигентних успоривача пламена који могу аутоматски да прилагоде своје перформансе на основу температуре околине како би се побољшала прилагодљивост у практичним применама.
Време објаве: 16. април 2025.
