Термопластичные материалы по своей природе склонны к горению, поскольку, как и большинство углеводородных веществ, они легко воспламеняются при воздействии достаточно высокой температуры. В процессе горения тепло разрушает их длинные молекулярные цепи на летучие углеводороды, а также водород и гидроксильные радикалы. Эти высокоэнергетические побочные продукты быстро реагируют с кислородом, выделяя больше тепла и способствуя распространению пламени.
Чтобы этому противостоять, огнезащитные добавки Они вводятся в состав таких полимеров, как полиолефины, поликарбонат, полиамид и полиэстер. Их функция заключается в снижении риска возгорания, замедлении распространения пламени, подавлении образования дыма и минимизации каплеобразования. Главная цель — задержать горение на достаточно долгое время, чтобы защитить людей в случае пожара, а также уменьшить ущерб имуществу.
Огнестойкие пластмассы Они широко используются в повседневной жизни — домах, офисах, транспортных средствах, общественном транспорте, электронике и промышленном оборудовании. Во многих отраслях и для многих товаров они необходимы в соответствии со строгими строительными нормами и отраслевыми стандартами. Примеры включают строительные ткани, изоляционные материалы, баннеры, кровельные материалы, автомобильные интерьеры, компоненты самолетов, сиденья, чехлы для матрасов, корпуса электронных устройств, проводку, силовые кабели, туннели и многое другое.
Для возникновения огня необходимы три элемента: топливо, кислород и тепло. Огнезащитные средства воздействуют на один или несколько элементов этого треугольника, как физически, так и химически.
К физическим механизмам относятся:
Охлаждение субстрата ниже температуры его сгорания.
Создание барьера (твердого или газообразного) для блокирования кислорода.
Выброс инертных газов, разбавляющих горючие пары.
К химическим механизмам относятся:
Прерывание свободнорадикальных реакций в газовой фазе
Способствует образованию богатого углеродом слоя обугливания, который изолирует полимер.
В настоящее время наиболее часто используемые в коммерческих целях антипирены включают галогенированные соединения, добавки на основе фосфора и различные оксиды металлов.
| Тип | Характеристики | Типичные области применения |
|---|---|---|
| Галогенированные | Высокоэффективные и экономичные; обычно содержат бром или хлор. | Автомобильные запчасти, корпуса для электроники, полиэтиленовые пленки и т. д. |
| Без галогенов | Экологически чистый продукт; для предотвращения образования токсичного дыма используются гидроксиды фосфора, азота или металлов. | Интерьеры общественного транспорта, экологически чистые строительные материалы, бытовая электроника, ПЭТ-пленка и т. д. |
| Специфический для оператора связи | Разработан для использования со специфическими смолами, такими как полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полиамид (нейлон), поликарбонат (PC) и полиэтилентерефталат (PET). | Электропроводка, жгуты проводов, корпуса для литиевых батарей. |
Органические галогенсодержащие соединения, особенно бромированные, являются наиболее широко используемыми антипиренами для пластмасс. Они действуют, нейтрализуя высокоэнергетические радикалы, участвующие в горении, что значительно снижает количество выделяемых газов.
Бромированные антипирены обладают превосходным соотношением цены и качества. Обычно они требуют меньших концентраций, чем гидроксиды металлов, такие как ATH или гидроксид магния, и сохраняют хорошую механическую целостность полимера. Простота обработки делает их особенно подходящими для полиэтиленовых и полипропиленовых пленок.
Хлорированные антипирены также широко распространены и обычно поставляются в виде хлорированных парафинов или циклоалифатических структур. Хотя они дешевле бромированных типов и более устойчивы к световому воздействию, они менее термостабильны и могут быть более коррозионно-активными в процессе обработки. Циклоалифатические хлорированные добавки выдерживают более высокие температуры — до 320°C — чем парафиновые аналоги.
Как бромированные, так и хлорированные антипирены требуют синергисты, например, триоксид сурьмы, борат цинка или молибдат цинка. Синергисты действуют за счет образования соединений (например, тригалогенидов сурьмы), которые улучшают подавление радикалов, повышая эффективность галогенированного антипирена.
Хотя некоторые бромированные соединения подвергались тщательной проверке, обзоры Европейского союза, включая исследования, упомянутые в 2005 году, признали коммерчески доступный декабромдифениловый эфир (декабром) безопасным для здоровья человека и освободили его от ограничений, предусмотренных директивой RoHS.
Не содержащие галогенов антипирены делятся на две категории: фосфорсодержащих угольщиков и эндотермические добавки на основе оксидов металлов.
Органические и неорганические соединения фосфора действуют различными способами:
Нейтрализация радикалов горения в паровой фазе
Выделение фосфорной кислоты при нагревании, которое изменяет процесс разложения полимеров.
Способствует образованию обугливания, препятствуя доступу кислорода и тепла.
Несмотря на высокую эффективность, фосфорные добавки могут разлагаться при температурах экструзии выше 400°F (≈204°C), что потенциально может повлиять на свойства полимеров или повредить технологическое оборудование.
Тригидрат алюминия (АТГ) и гидроксид магния являются наиболее распространенными безгалогенными вариантами.
АФ Разлагается при температуре 180–200 °C, поглощая тепло и образуя оксид алюминия. Он недорог и широко распространен в природе, но его применение ограничено более низкими температурами обработки.
гидроксид магния Разлагается при температуре около 300 °C и соответствует строгим нормативным требованиям. Однако оба материала требуют высокой концентрации — иногда до 651 TP3T — что может негативно сказаться на механической прочности и технологичности.
К другим огнезащитным химическим соединениям относятся соединения бора, меламин, сульфамат аммония, а также новые технологии, такие как наноглина и добавки на основе кремния, которые призваны обеспечить огнезащиту при более низких концентрациях.
Огнестойкие мастербатчи обычно разрабатываются таким образом, чтобы соответствовать реологическим и молекулярным характеристикам базового полимера. Рекомендуемая дозировка зависит от требуемого уровня огнестойкости.
Для полиолефинов:
10–14% Как правило, добавление мастербатча соответствует определенным требованиям. UL 94 V-2
18–20% обычно необходимо для UL 94 V-0
Достичь класса огнестойкости V-0 проще с полимером с высокой молекулярной массой и низким индексом текучести расплава. Поскольку полиолефины склонны к каплеобразованию при горении, добавление наполнителей, таких как глина, может помочь минимизировать каплеобразование, хотя это может снизить эффективность галогенированных антипиренов.
Для выбора правильной системы огнезащиты необходимо ответить на несколько ключевых вопросов:
Какой тип разрешен — галогенированный или негалогенированный?
Какие стандарты применяются? UL 94, E 84, MVSS, ASTM, VW-1 и т. д.
Какая классификация необходима? V-2, V-1 или V-0 для UL-94
Насколько важны механические свойства? (например, прочность на разрыв, относительное удлинение)
Представляет ли собой цветение опасность для таких процессов, как запечатывание или печать?
Важна ли устойчивость к ультрафиолетовому излучению? Будет ли изделие подвергаться воздействию солнечных лучей?
Если вам это необходимо огнестойкий мастербатч Для подачи заявки, пожалуйста, свяжитесь с нами. поставщик огнестойких мастербатчей чтобы предоставить вам огнезащитный раствор.
Проводится оценка воспламеняемости и каплеобразования полимеров, используемых в электронике и бытовой технике. Образцы сжигаются дважды по 10 секунд каждый раз, при этом регистрируется продолжительность пламени и эффект каплеобразования.
В рейтинги входят:
В-0: После пламени остается не более 10 секунд; капание, способное воспламенить хлопок, отсутствует.
В-1: Послесвечение не более 30 секунд; воспламенение хлопка не происходит.
В-2: То же самое, что и V-1, но допускается капание, воспламеняющее вату.
Измеряет минимальную концентрацию кислорода, необходимую для поддержания горения.
Используется для оценки материалов в системах воздуховодов.
Проводит оценку распространения пламени в пленках и тканях с использованием испытаний с малым и большим пламенем.
Определяет распространение пламени и образование дыма при работе со строительными материалами на открытых поверхностях.
Для обеспечения безопасности автомобильные материалы, используемые в отделке салона, должны гореть со скоростью менее 4 дюймов в минуту.
Узнайте больше знаний и тенденций в индустрии мастербатчей из нашего блога.
В сфере разработки мастербатчей материал-носитель часто отходит на второй план, несмотря на свою ключевую роль. Он служит основой для добавления добавок и пигментов, а правильный выбор носителя может принести существенные преимущества.
Металлические маточные смеси являются универсальными источниками энергии в сфере пластмассовой промышленности, оказывая преобразующее влияние на различные области применения.
Производство цветной маточной смеси черного цвета методом экструзии из расплава представляет собой детальный и точный процесс, включающий сочетание различных ингредиентов для достижения желаемого цвета и дисперсии.
Мы поставляем высококачественные, последовательные и экономически эффективные маточные смеси. 26-летнее наследие надежности, инноваций и устойчивого развития.
©2023. Производитель маточной смеси. Все права защищены.
Наша команда отправит лучшее предложение через 20 минут.