Zgorevanje polimerov je zelo intenzivna in kompleksna termična oksidacijska reakcija, za katero je značilno sproščanje dima ali plamena. Zaviralni materiali so razred dodatkov, ki preprečujejo vžig plastike ali zavirajo širjenje plamena. Učinek zaviralcev gorenja je preprečiti ali zavirati hitrost fizikalnih ali kemičnih sprememb v procesu zgorevanja polimernih materialov. Natančneje, učinek zaviralcev gorenja se odraža predvsem v naslednjih vidikih.
Zaviralec gorenja v procesu zgorevanja polimera z učinkom zaviralca gorenja:
Zaviralec gorenja – učinek absorpcije toplote
Vloga učinka absorpcije toplote je, da se temperatura polimernega materiala težje dvigne.
Na primer, boraks ima 10 molekul kristalne vode, ki sprošča kristalno vodo in zajame 141.8 kJ/mol toplote, kar zavira absorpcijo toplote in preprečuje dvig temperature materiala, kar ima za posledico zaviralni učinek gorenja.
Negorljivo zaviralno sredstvo – prekrivni učinek
Učinek je, da se pri višjih temperaturah ustvari stabilna pokrivna plast ali pa se razgradi in nastane penasta snov, ki prekrije površino polimernega materiala. Zaradi tega toplota, ki nastane pri zgorevanju, težko vstopi v notranjost materiala in gorljivi plini, ki nastanejo pri termični razgradnji polimernega materiala, ne morejo uhajati. Deluje kot zračna ovira za material, s čimer preprečuje razpokanje materiala in doseže učinek zaviranja gorenja.
Zaviralec gorenja – učinek redčenja
Te snovi lahko pri razgradnji zaradi toplote proizvedejo veliko količino nevnetljivega plina, tako da se vnetljivi plin, ki ga proizvaja polimerni material, in kisik v zraku razredčita in ne dosežeta območja koncentracije vnetljive snovi.
Zaviralec gorenja – prenosni učinek
Učinek je sprememba načina toplotnega razkroja polimernega materiala, s čimer se zavira nastajanje gorljivih plinov.
Zaviralec gorenja – zaviralni učinek
Ujemanje aktivnih intermediatov reakcij zgorevanja, kot sta HO- in H-, zavira verižne reakcije prostih radikalov in zmanjšuje hitrost zgorevanja, dokler plamen ne ugasne.
Zaviralec gorenja – učinek izboljšanja gorenja
Nekateri materiali nimajo učinka zaviranja gorenja, če se uporabljajo sami, ali pa imajo le majhen učinek zaviranja gorenja, vendar se lahko za povečanje učinka zaviranja gorenja uporabijo različni materiali, na primer antimonov trioksid in halogenske spojine, uporabljene skupaj.
Mehanizem zaviranja gorenja v procesu zgorevanja polimerov:
Mehanizem zaviranja gorenja – mehanizem zaviranja gorenja v plinski fazi
Sistemi za zaviranje gorenja v parni fazi se nanašajo na učinek zaviranja gorenja, ki prekinja ali zavira verižne reakcije gorenja v plinski fazi. Zaviranje gorenja v parni fazi je sestavljeno predvsem iz:
- Zaviralci prostih radikalov nastanejo, ko se material, ki zavira gorenje, segreje ali sežge, s čimer se prekine verižna reakcija zgorevanja.
- Nastanek drobnih delcev pri segrevanju ali sežiganju materiala, ki zavira gorenje, kar spodbuja vezavo prostih radikalov za prekinitev verižne reakcije zgorevanja.
- Sproščanje velikih količin inertnega plina ali hlapov visoke gostote pri segrevanju ali gorenju materiala, ki zavira gorenje.
Mehanizmi zaviranja gorenja – mehanizmi zaviranja gorenja s kondenzirano fazo
Zaviralna odpornost kondenzirane faze se nanaša na učinek zaviranja gorenja, ki ga povzroči odložitev ali prekinitev toplotnega razkroja materialov, ki zavirajo gorenje, v kondenzirani fazi. Zaviralna odpornost kondenzirane faze je sestavljena predvsem iz:
- Zaviralna sredstva za gorenje, ki zavirajo ali prekinejo termično razgradnjo vnetljivih plinov in radikalov, ki lahko nastanejo med procesom koalescence
- Anorganska polnila z veliko specifično toplotno kapaciteto v materialih, ki zavirajo gorenje, zaradi česar je manj verjetno, da bo material dosegel temperaturo toplotnega razkroja zaradi shranjevanja toplote in toplotne prevodnosti.
- Termični razpad zaviralca gorenja absorbira toploto, tako da se dvig temperature materiala, ki zavira gorenje, upočasni ali začasno ustavi.
- Ko material, ki zavira gorenje, gori, na svoji površini ustvari porozno ogljikovo plast, ki je težko gorljiva, izolira toploto in kisik ter preprečuje vstop gorljivega plina v plinsko fazo.
Mehanizem zaviranja gorenja – prekinitev izmenjave toplote zaradi mehanizma zaviranja gorenja
Prekinjeni mehanizem za zaviranje gorenja s toplotno izmenjavo pomeni, da se del toplote, ki nastane pri zgorevanju materiala, ki zavira gorenje, odvzame, tako da material ne more vzdrževati temperature termičnega razkroja in zato ne more vzdrževati nastajanja gorljivih plinov, zato je zgorevanje samougasljivo.
Za več informacij o melamin cianuratu (MCA) SINOYQX nas kontaktirajte po e-pošti: [email protected] ali nam pokličite na: +86-28-8411-1861.
Nekatere slike in besedila so reproducirana z interneta, avtorske pravice pa pripadajo izvirnemu avtorju. Če pride do kakršnih koli kršitev, se obrnite na nas za izbris.