Spalanie polimerów to bardzo intensywna i złożona reakcja utleniania termicznego, charakteryzująca się emisją dymu lub płomienia. Środki zmniejszające palność to grupa dodatków, które zapobiegają zapłonowi tworzyw sztucznych lub hamują rozprzestrzenianie się płomienia. Działanie opóźniające palenie polega na zapobieganiu lub hamowaniu szybkości zmian fizycznych lub chemicznych zachodzących w procesie spalania materiałów polimerowych. W szczególności działanie opóźniające palenie przejawia się głównie w następujących aspektach.
Środek zmniejszający palność w procesie spalania polimerów o działaniu zmniejszającym palność:
Środek zmniejszający palność środek zmniejszający palność – efekt pochłaniania ciepła
Rolą efektu absorpcji ciepła jest spowodowanie, aby wzrost temperatury materiału polimerowego następował z trudnością.
Na przykład boraks zawiera 10 cząsteczek wody krystalicznej, co powoduje uwolnienie 141.8 kJ/mol ciepła w wyniku czego następuje zahamowanie absorpcji ciepła, co z kolei powoduje efekt zmniejszania palności.
Środek zmniejszający palność środek zmniejszający palność – efekt krycia
Efektem jest wytworzenie stabilnej warstwy pokrywającej w wyższych temperaturach lub rozkład w celu wytworzenia substancji przypominającej pianę, która pokrywa powierzchnię materiału polimerowego. Utrudnia to przedostawanie się ciepła wytwarzanego przez spalanie do wnętrza materiału i ucieczkę gazów palnych wytwarzanych przez rozkład termiczny materiału polimerowego. Działa jak bariera powietrzna dla materiału, zapobiegając w ten sposób pękaniu materiału i uzyskując efekt zmniejszający palność.
Środek zmniejszający palność środek zmniejszający palność – efekt rozcieńczenia
Substancje te mogą wytwarzać duże ilości niepalnego gazu podczas rozkładu pod wpływem ciepła, w wyniku czego gaz palny wytwarzany przez materiał polimerowy oraz tlen w powietrzu ulegają rozcieńczeniu i nie osiągają stężenia zagrażającego palnością.
Środek zmniejszający palność środek zmniejszający palność – efekt przenoszenia
Efektem jest zmiana trybu rozkładu termicznego materiału polimerowego, co zapobiega wytwarzaniu gazów palnych.
Środek zmniejszający palność środek zmniejszający palność – efekt hamowania
Wychwytywanie aktywnych produktów pośrednich reakcji spalania, takich jak HO- i H-, hamuje reakcje łańcuchowe wolnych rodników i zmniejsza szybkość spalania aż do zgaśnięcia płomienia.
Środek zmniejszający palność środek zmniejszający palność – efekt wzmocnienia
Niektóre materiały nie mają właściwości zmniejszających palność, jeśli są stosowane samodzielnie, lub mają niewielkie właściwości zmniejszające palność, jednak w celu zwiększenia efektu zmniejszającego palność można użyć różnych materiałów, np. trójtlenku antymonu i związków halogenowych stosowanych razem.
Mechanizm zmniejszania palności w procesie spalania polimerów:
Mechanizm zmniejszania palności – mechanizm zmniejszania palności w fazie gazowej
Systemy opóźniające palenie w fazie gazowej odnoszą się do efektu opóźniającego palenie poprzez przerywanie lub opóźnianie reakcji spalania łańcuchowego w fazie gazowej. Opóźnianie palenia w fazie gazowej składa się głównie z:
- Inhibitory wolnych rodników powstają w wyniku nagrzewania lub spalania materiału zmniejszającego palność, przerywając w ten sposób łańcuchową reakcję spalania.
- Powstawanie drobnych cząstek podczas podgrzewania lub spalania materiału zmniejszającego palność, które sprzyjają wiązaniu wolnych rodników i kończą reakcję spalania łańcuchowego.
- Wydzielanie się dużych ilości gazu obojętnego lub pary o dużej gęstości podczas podgrzewania lub spalania materiału zmniejszającego palność.
Mechanizmy zmniejszające palność – mechanizmy zmniejszające palność fazy skondensowanej
Opóźnianie palenia w fazie skondensowanej odnosi się do efektu opóźniającego palenie, który powstaje w wyniku opóźnienia lub przerwania rozkładu termicznego materiałów opóźniających palenie w fazie skondensowanej. Opóźnianie palenia w fazie skondensowanej składa się głównie z:
- Środki zmniejszające palność, które opóźniają lub przerywają rozkład termiczny gazów palnych i rodników, które mogą powstawać w procesie koalescencji
- Wypełniacze nieorganiczne o dużej pojemności cieplnej w materiałach trudnopalnych, które zmniejszają prawdopodobieństwo osiągnięcia przez materiał temperatury rozkładu termicznego poprzez magazynowanie ciepła i przewodnictwo cieplne.
- Rozkład termiczny środka zmniejszającego palność pochłania ciepło, dzięki czemu wzrost temperatury materiału zmniejszającego palność zostaje spowolniony lub zatrzymany.
- Podczas spalania materiału trudnopalnego na jego powierzchni tworzy się porowata warstwa węgla, która jest trudna do spalenia, izoluje ciepło i tlen oraz zapobiega przedostaniu się gazu palnego do fazy gazowej.
Mechanizm zmniejszający palność – przerwanie wymiany ciepła Mechanizm zmniejszający palność
Przerwany mechanizm wymiany ciepła w materiale zmniejszającym palność oznacza, że część ciepła wytwarzanego podczas spalania materiału zmniejszającego palność zostaje odebrana, co uniemożliwia utrzymanie temperatury rozkładu termicznego materiału, a co za tym idzie, wytwarzanie gazów palnych. W efekcie spalanie ulega samoczynnemu wygaszeniu.
Aby uzyskać więcej informacji na temat cyjanuranu melaminy (MCA) SINOYQX, skontaktuj się z nami przez e-mail: [email protected] lub zadzwoń do nas pod numer: +86-28-8411-1861.
Niektóre zdjęcia i teksty są reprodukowane z Internetu, a prawa autorskie należą do oryginalnego autora. Jeśli doszło do naruszenia, prosimy o kontakt w celu usunięcia.