Въпреки че найлонът има отлични механични и механични свойства, той е силно горим по отношение на свойствата на химическо изгаряне, а също така има явлението капки за топене по време на горенето, което има голяма степен на опасности от потенциала на безопасността. Свойствата на вертикалното горене на чистия найлон се измерват с V-0 степен UL-94, стойността на LOI по-голяма от 24%. Следователно, новата технология за забавяне на пламъка на найлона се превърна в гореща тема, която предизвика общата грижа на много учени по целия свят.
Фиг.1
Източник на фигурата: Официален уебсайт на YouBian Stock
През последните години, с глобалната опазване на околната среда, зеленото развитие и невъглеродният гласово гласът е все по-висок, зеленият забавител на пламъка за опазване на околната среда е похвален и признат от всички. Зеленият екологичен закрил на пламъка забавител с високоефективност на пламъка, не-халогениран, нетоксичен, нисък дим и опазване на околната среда, сега е основна посока в развитието на новата индустрия за забавяне на пламъка в Китай. Фигура 2 е схематична схема на процеса на изгаряне на полимер.
Фиг. 2 схематична диаграма на процеса на изгаряне на полимер
Фиг. 3 Polypetrochemical Halogen без пламък забавител PA66, PA6 конектори, крепежни елементи
Фиг. 4 пламък -забавител найлон за електрически превозни средства Sanyang
Ⅰ.видове забавители на пламъка
Добавките за забавяне на пламъка са забавители на пламъка, които могат да предотвратят разлагане на горене на материали за горене и да инхибират възходящото разпространение на пламъка за горене.
Според настоящата пазарна ситуация в Китай, продуктите на добавените добавки за забавяне на пламъка все още са основните продукти, които представляват настоящата структура на пазара на забавители на пламъка като цяло и винаги има противоречия в пазарната структура в Китай. Въпреки че технологията на добавените пламък -забавни полимерни материали е проста в сравнение с традиционните методи, тя може да отговаря на изискванията на традиционния процес на забавяне на пламъка. Следователно броят на новите видове произведени и произведени пламъци е повече.
Въпреки това е лесно да се причини или повлияе на физическите и механичните свойства и характеристиките на обработката на материала като цяло, както и различни специални приложения и свойства на безопасността и често има различни сериозни проблеми като неравномерно разпределение на степен на дисперсия, сериозна матрична съвместимост дефекти и сила на интерфейса не са много близки до идеалната стойност.
Характеристиките на реактивните забавители на пламъка са, че те могат бързо да получат сравнително ниска температура, сравнително издръжлива и добра стабилна реакция и ефект на забавяне на пламъка в гореспоменатите смеси от полимерен материал. Освен това степента на токсичност на реактивните материали е сравнително ниска и ефектът на силата на реакционния интерфейс в смесите на реактивния полимер също е малък, но производственият процес е по -сложен и не е лесен за работа.
Според различните видове елементи в основните вещества за забавяне на пламъка, забавителите на пламъка могат да бъдат допълнително разделени на серия от бромни елементи, серия от хлорни елементи, серия от органофосфор, органозиликон калциев серия, серия от магнезий и метална алуминиева серия. Според класификацията и стандарта дали веществото е сведено до активна органична материя, общото вещество може да бъде разделено на общ базатник на органичен пламък и обикновен неорганичен пламък на пламък.
Фиг.5
Източник на фигурата: Официален уебсайт на императора
През последните две години стремежът към по-безопасен и ефективен, нетоксичен, нисък черен дим, производство без замърсяване и ефективна чиста, без прах експлоатация на продукти за забавяне на нови пламъци постепенно започва да се развива в битови био от най-важните пробиви на екологичните химикали и развитието на изследователската технология и развитието на една от най-важните тенденции.
Ⅱ. Приложението на забавител на пламъка в полиамид
1.Неорганичен пламък забавител
Неорганичният забавител на пламъка се отнася главно като полуестествени и екологични добавки за опазване на околната среда, използването на обекти ще бъде много широко. Понастоящем MG (OH) 2, Al (OH) 3 и други хидроксиди все още са нов тип естествени неорганични съединения на пламъци, които са основните индустриални приложения в Китай.
Приемайки MG (OH) 2 като типичен пример, той има функциите за подобряване, забавяне на пламъка и потискане на дим. Основните механизми за реакция на окисляване на физическите и пламъка са приблизително по следния начин: ендотермичната косикофна реакция на силно термично окисляване може да реализира преходния ефект на омрежване върху междинния преход от бавно охлаждане до бързо охлаждане на високотемпературни полимерни материали.
В същото време, поради голямото количество ниско наситена водна пара с висока температура, освободена след появата на реакция на омрежване, той може също така да постигне временно окисляване и концентрация на част от горими и вредни газове и да инхибира разграждането на изгаряне и удължаването на някои продукти при горене на температурата. В същото време високотемпературните огнеупорни органични метални оксиди, разложени от окисляване, също имат по-висока активност на окисляване на пламъци на окисляване на пламъци, които сама по себе си ще претърпи бързи химически промени в миг и ще доведе до силна дисоциация на термичен кислород и омрежване в високотемпературен полимерен разтвор.
Повърхността на тези високотемпературни полимерни материали може бързо да се окислява, за да се образува дебел слой от не-карбонизиран филм, карбонизираната повърхност на филма бързо и значително ще отслаби ефекта на топлопреминаването на топлинната конвекция и ефекта на пренос на топлинна маса, причинена от висока температура в пламъка и горене, така че най-накрая да играе ролята на запазването на топлината, запасителя на пламъка и адиабатично.
Фиг.6 Неорганичен пламък забавител
The inorganic type of inorganic flame retardant added to polymer materials is not very much at present, and because most of the current organic polymer flame retardant materials are first added to the polyamide composite material system by a chemical physical polymerization process, under the condition of physical dispersion polymerization and the organic polymer between not very full mixing, Therefore, it seems that this polymer compound flame retardant has not been further developed and прилага се по -широко и ефективно.
Общите видове от няколко нови неорганични материали за забавяне на пламъка са приблизително фосфорна киселина, борна киселина, натриев фосфат р-амониев хлорид, натриев боракс и т.н. Jin Xuefen et al. предложи, че два продукта като найлон и найлон 66 са добавени с хипофосфат за подобряване на забавител на пламъка. Проучването се фокусира върху трите компонента на железен оксид (FE2O3) и серия от всеобхватни фактори, влияещи върху подобряването на свойствата на пламъка и разлагането на системните материали на пламъка и техните ефекти.
Чрез анализа на данните за калориметъра на конуса, анализът на данните за загуба на тегло на пиролизата и сравнителния анализ на топографията, е установено, че Fe2O3 има сравнително очевиден, ефективен и траен ефект на забавяне на пламъка върху забавянето на пламъка на хипофосфат и засилена PA66, насърчаваща реакцията и разлагането. Ефективното и трайно блокиране на горенето на твърдия пореста карбонизиран слой ограничава пика на скоростта на бързото освобождаване на енергията на горими или вредни газови молекули, а бързото пренасяне на енергия между вредните газови топлинни молекули значително намалява скоростта на бързото отделяне на топлината на горими или вредни газови топлинни молекули в бариерната система.
Фиг.7 найлонов пламък забавител
Източник на фигурата: Официален уебсайт на Yinyuan New Materials
With Exolit OP 1312 Ml flame retardant GRPA66(glass fiber content of 30%), when the amount of flame retardant is 18%, the flame retardant of UL94V-0, open combustion D4min flame retardant is 50% lower than BPS and RP, the material density and CTI value are the same as the non-flame retardant substrate, melt index is 30% lower than the substrate, но много по-високи, отколкото при BPS и RP Flame Retardant. Якостта на опън и удар се намалява с около 20% в сравнение с забавителния GRPA66, а цветът и прозрачността на пламъка и прозрачността са по-добри. В сравнение с BPS и RP Flame Retardant GRPA66, като цялостно разглеждане на обработката, забавител на пламъка, дим, механични и електрически свойства, пламък -забавител GRPA66 с Exolit OP 1312 M1 има очевидни предимства.
С постепенното увеличаване на съотношението на добавките за забавяне на пламъка без халоген, якостта на пламък на забавата на UL94 клас на подсилени материали като найлон 66 ще бъде значително увеличена и времето на остатъчния пламък ще бъде значително по-кратко. When the total addition ratio of halogen-free flame retardant is only about 20% on average, In the halogen-free flame retardant reinforced material system, the flame retardant performance of UL94 of nylon 66 can reach the level of UL94V-0, and the average notched impact strength of simply supported beams in mechanical properties is about 7.5kJ/m²
Levchik et al. Работата разкри, че червеният фосфор и разнообразие от други добавки за забавяне на пламъка в найлона 6 имат взаимно промотиращи ефекта на забавяне на пламъка и свойствата на пламъка за забавяне.
LvChickSV добави 3 части червен фосфор и 1 част от Mg (OH) 2 и други добавки за забавяне на пламъка, съответно в найлон. Общото съдържание на двете съставки представлява 20% ~ 50% от общия обем на смола. Той може да гарантира, че всеобхватните технически показатели за производството и качеството на продуктите могат да бъдат по-добри, а степента на свойството на пламъка забавител на материала може да отговаря на изискванията на международния стандарт UL94V-0, а изискванията на стойността на CTI на китайския стандарт не надвишават или по-малко от полимера, генериран от 400V тока на захранването.
2. Органичен пламък забавител
2.1 Фосфорни забавители на пламъка
В материалите за забавяне на пламъка на фосфат, той обикновено се разделя на елементи на елементарни елементи, съдържащи елементи на фосфатен естер без халоген и композитни материали, съдържащи компоненти на фосфатен естер без халоген, според това дали ще бъде самостоятелно или ще съдържа малко количество неорганични халогенни съединения.
Фиг.8 Фосфорни забавители на пламъка
Източник на фигурата: Уебсайтът на Tianyi Chemical
Продуктите, които не са хамалогенни фосфатни естерни продукти, не е необходимо само да съдържат малко количество други халогенни елементи и не съществуват в други летливи органични метални халогенни съединения, запалими в средата на горенето с каквито и да било замърсяване и рискови фактори. Той се превърна в нова технологична посока в бързото развитие на науката и технологиите в областта на огнеупорните покрития у дома и в чужбина.
Трифенил полифосфат, изотриазолов толуен сулфонат фосфат, трилол фосфат и други не-халогенни полифосфатни производни имат повече от дузина от основните си суровини. Въпреки това, тъй като те съдържат много компоненти, полифосфатните продукти без халоген също имат много качествени дефекти, като висока променливост на разтворителя, ниска топлина и ниска температура и лоша молекулярна съвместимост. Следователно, нейното обширно производство и приложение в не-халагенирани полимерни фосфатни естерни продукти са силно ограничени.
Тризопропил фосфат, който е успешно разработен от голяма швейцарска федерална компания през 1968 г., има основните характеристики на ултра ниска токсичност, нисък вискозитет, без мирис, в съответствие с изискванията за устойчивост на светлината, зелена опазване на околната среда, ултравиолетово устойчивост, ниска температурна устойчивост и устойчивост на напукване на стрес. Процесът на подготовка и производство на триизопропилбензен фосфат е прост, канали и източници на суровини са широки, той се използва широко в органичен полимер, неорганичен полимер, естествен полимер и други полета на материалните продукти на пламъци.
Yang Minfen et al. показа, че крайният индекс на съдържанието на кислород се увеличава с увеличаването на съотношението на забавителите на пламъка. Когато количеството на добавянето на BIS (2-карбоксиетил) монохексаметиламин фосфат е 6%(масова фракция), стойността на LOI може да достигне 27,8%UL-94 ниво. Тестовете показват, че когато коефициентът на добавяне на BIS (2-карбоксиетил) монохексаметиламин фосфат е по-висок от 2%(масова фракция), феноменът на падане на стопилка на пламъка забавител найлон 66 е значително подобрен, за да се премине V-0 степен на UL-94.
Wang Zhangyu et al. се добавят към 66 полимеризацията на найлонов мономер и първо могат да синтезират или пресекат излишния меламин полифосфатен мономер (MPP) за полимеризация. Резултатите от теста показват, че когато общото количество MPP в мономера достига 25%(масова фракция) или по-горе, най-високата стойност на забавител на пламъка и защитни свойства може да бъде директно или да достигне международната UL94 степен V-0, но максималният устойчив добив на опън може да бъде устойчивата якост на полимидния композит може да бъде 120MPA, да се отрази по-ниска сила на композита на полиамид може да бъде 120MPA, да се отрази по-ниска сила на композита на полиамид може да бъде 120MPA, да се отрази по-ниска сила на композита на полиамид може да бъде 120MPA, да се отрази по-ниска сила на композита на полиамид може да бъде 120MPA, да е 6,7kj/m².
Фосфорните забавители на пламъка имат уникалните предимства на нетоксични, нисък халоген, нисък дим, опазване на околната среда и никакви вещества за замърсяване на тежки метали и те са най-незаменим сред многото органични полимерни забавители на пламъка, които постепенно ще се превърнат в нова посока на човешките изследвания.
2.2 Азотен тип пламък забавител
Понастоящем азотните забавители на пламъка могат да бъдат широко използвани и приложени за инженерни приложения в Китай. Сред основните видове азотни забавители на пламъка, меламиновите смоли и съответните им производни са основните. Една от техните забележителни характеристики е, че техният коефициент на ефективност на пламъка, разлагане и ефективност на горенето е висок, напълно безобиден, нетоксичен и евтин.
Фиг.9
Източник на фигурата: Официален уебсайт на Koon Flame Retardant Materials
The main oxidation mechanism of nitrogen-type flame retardants involves two to three main gas phase mechanisms: valence oxynitrous compounds usually decompose and oxidize gradually in the combustion exchange of high temperature flame and react to form NH3 and free N2, and release a large number of non-flammable gases containing nitrogen atoms such as NO and water vapor, which can greatly reduce the oxygen concentration while absorbing heat да се охлади. Азотните забавители на пламъка са нов тип забавители на пламъка с ниска токсичност, сравнително лоша променливост и висока стабилност.
Основните разновидности на азотните забавители на пламъка са триазинови циклокетонови съединения, меламинови производни и др. Gijsma et al. Също така проучи, че MCA, добавен към полиамид, оказва значително влияние върху ефективността на полиамид. Докладът за изследване показа, че: разумното добавяне на MCA в найлон може не само ефективно да разреши проблема с капковия огън, причинен от найлоновото гориво при нормална работа с горене, но и да играе добра роля в собствената му ефективност на пламъка, която може да достигне до UL94V-0, стойността на LOI може да бъде по-голяма от 31,0%.
Wang Qi et al. Добавен е нов тип високо дисперсионна MCA полимер (FS-MCA), приготвен от собствена технология, към найлоновата пластмасова пластмаса PA66 за PA66, използвайки отличните характеристики на малката реакция на свързване между частици слоеве от поли FS-MCA, равномерна, пухкава и стабилна структура на частиците след агрегация. Може да се постигне високата ефективност и равномерната фина дисперсия на молекулите на пламъка в полимер PA66 смола, която ефективно подобрява забавителната пламък и механичните свойства на системата MCA за забавяне на пламъка PA66.
Dianluo успешно приготви модифициран MCA с ниска повърхностна енергия и енергия на потока чрез повърхностно третиране на найлон с ниско молекулно тегло.
Фиг.10 MCA пламък-ретардиращ найлонов MasterBatch
Източник на фигурата: Polypetrochemical
В сравнение с традиционния MCA, модифицираният MCA има специални повърхностни свойства и е по -лесен за течение и разпръскване в PA66 смола. Модифицираният MCA -забавител, добавен в PA66 матрица, има по -голяма течност, по -добра забавяне на пламъка и подобрени механични свойства. Следователно, подобреният MCA може да преодолее недостатъците на традиционната MCA. Той осигурява обещаваща технология, като се използва този модифициран MCA, може да бъде подготвен отлично цялостно изпълнение на пламък, подобрен PA66.
2.3 Фосфор-азотен разширител за разширяване на пламъка
Принципът на експанзивния пламък забавител се отнася главно до използването на тези три напълно различни физически и химични свойства на елементите за забавяне на пламъка в блока на материалите Промени в изгарянето на изгарянето Промените, така че да се постигне реално спиране на лакомния материал за изгаряне и изгаряне, така че да се постигне реално спиране на лакомния материал за изгаряне и изгаряне. Основните компоненти също са завършени от източник на въглерод, източник на киселина и източник на въздух.
Фиг.11 Експанзивен пламък забавител
Източник на фигурата: Официален уебсайт на Hongtaiji
Източниците на въглерод, както подсказва името, изгарят по -голямата част от въглерода, съдържащ се в молекулната структура на материала. Материалите, съдържащи въглерод, обикновено принадлежат към горими материали. Въпреки това, поради химичните свойства на самия въглерод, след разлагане при високотемпературно изгаряне на газ и други процеси, той обикновено постепенно се разтваря, за да образува друг въглероден слой, който действа като капка на въглеродния стопилка, образувана в останалите газови изгарящи материали след разлагането на кислород в изгаряне и други процеси.
Както подсказва името, източникът на киселина се отнася до по -голямата част от ежедневните ни обработени полифосфати. Някои високотемпературни забавители на газовия пламък, съдържащи полифосфатни съединения, могат да утаяват образувания газов полифосфатен газ в процеса на реакция на горене с високотемпературна горивна, за да запълнят повърхността на материала, разчитайки на скелета на горимия полимер, за да блокират ефективно пламъка на пламъка, за да продължат да изгарят при ниска температура.
As the name implies, air source refers to the gas groups contained in the molecular structure skeleton of materials during low-temperature combustion, which can block an inert gas released in the process of low-temperature combustion, so as to further dilute the harmful air remaining on the surface of materials burned at high temperature, so as to further achieve the double flame retardant protection effect of flame retardant and heat insulation.
Zhang Xujie et al. Разработил вид защита на околната среда, зелените и ефективни фосфорни и азотни серии от серии на пламъци добавки могат да се използват за късния пламък на пламъка найлона. Температурата на горене на найлоновите продукти на късния пламък, произведена чрез подготовка, може да достигне нивото на ЕС UL94V-0, което решава често срещания проблем с капките за топене в процеса на късно горене на найлоновите продукти. Въпреки това, поради наличието на голям брой ароматни въглеводороди в този високоефективен структурен материал за забавяне на пламъка, той ще доведе до изключително висок експлозивен разкъсване в текстилната система на късния пламък на найлоновите продукти поради специалната причина за голямо количество съдържание на бензен пръстен. Следователно, все още има много проблеми в формулировката на дизайна на пламък -забавител на азотни и фосфорни съединения в нашата страна, което трябва да бъде допълнително подобрено.
Първоначалният температурен диапазон на реакцията на нагряване и разлагане на фосфор - азотен разширител на пламъка, който обикновено е около 200 ℃. Отслабването достигна 5% при около 240 ℃, а диапазонът на скоростта на реакция на пиролиза при около 378 ℃ също беше най -големият в света по това време. Крайният резултат беше, че когато температурният диапазон на разлагане е около 600 ℃, термичното разлагане на забавители на пламъка може да бъде завършено едновременно и степента на задържане на масата може да достигне около 36,5%.
Li Xia et al. Първо синтезира и измерва две карбоксилни групи в структурата на азот-фосфор тип пламък. След като хората го използваха, това щеше да реагира допълнително с циклофосфин и да се разгради в пламък -забавна сол и накрая да синтезира найлоно 66 пламък -забавително съединение.
Експерименталният тест също показа, че неговият LOI е над 27,14%, а резултатът от теста, получен чрез тест за вертикално горене, е UL94V-0. И при вертикалния процес на изгаряне също ще се види на повърхността на материала постепенно оформя мека плътна и равномерна дебелина на карбонизиран слой, за да се реши вертикалният процес на изгаряне на феномена на капене. Въглеродният слой, образуван от фосфор - азотен разширител на пламъка, е показан на фигурата по -долу.
Ⅲ.Заключение и перспектива
Появата на омагьосания без халоген прави продуктите на полиамид с пламък в нормално горене няма да произвеждат никакви вещества, които да предизвикат вредни реакции на човешкото тяло и околната среда отново. Поредицата от халогенни продукти без пламък на полиамид постепенно се превръща в популярен продукт на пазара. Малогенно-безплатни забавители Червеният фосфор и цианувната киселина са два вида полиамидни продукти със сравнително добро пазарно приложение и перспективи за развитие.
Фиг.13 Пламък-ретардиращ полиамиден материал
Източник на фигурата: Defu Plastic Net
Red phosphorus has high flame retardant and decomposition efficiency, so it can effectively improve the inherent heat resistance and arc resistance of flame retardant and product material itself, but at present, in view of its storage and transportation mode of storage and transportation and some technical limitations in the color of the product has been greatly restricted and affected the current color problems of its products in nylon common application, It is generally used only in nylon 6.
Фиг.14
Друг нов халоген без огнезащита, използван главно в полиамид, е меламиновият урат. Основните активни компоненти могат да бъдат производни на меламинова сол и фосфатни производни. Въпреки че имат добри свойства на забавяне на пламъка, те имат лоша термична стабилност. Поради лесното си окисляване и усвояване на влага, ефективността на електрическата корозия на тези продукти е сравнително лоша при действието на висока температура и влажна среда за дълго време.
Фиг.15 Меламинова цианурова киселина
Източник на фигурата: Официален уебсайт на Xiucheng Chemical
Въпреки че няколко други обикновени неорганични неорганични материали за забавяне на пламъка, използвани в този документ, имат своя собствена особеност и предимства, всички те имат поредица от проблеми, като много ниска ефективност на забавяне на самопредпада, лоша сила на свързване с материалния интерфейс, голямо количество добавяне и голямо намаляване на производителността. Следователно ефектът на пламък на забавяне на единични неорганични или органични добавки за забавяне на пламъка често не е идеален.
Следователно, повече учени са склонни да използват комбинирания метод от 2 или дори повече от 2 вида забавители на пламъка, за да комбинират забавители на пламъка с различни свойства и да се възползват от собствените си предимства за създаване на различни синергични промотивиращи ефекти, така че да се получат по -висока степен на изчерпателна ефективност на пламъка. Понастоящем ефективността на азот-фосфорното съединение на пламъка е по-висока, резервът за производство на пазара е повече, а продуктът е зелен и без замърсяване.
Следователно, азотните и фосфорните забавители на пламъка също са едно от най -важните бъдещи посоки за развитие в областта на забавянето на пламъка на полимерните материали в Китай. Понастоящем на пазара се появи голям брой нови забавители на пламъка.
Ние доставяме всякакви забавители на пламък без халоген, фосфор и бром, които се използват широко от клиентите в Европа и Съединените щати.
Запитванията са добре дошли по всяко време:yihoo@yihoopolymer.com
Време за публикация: 27-2023 февруари