أداء السلامة من الحرائق لرغوة البولي يوريثان الصلبة المقاومة للهب القائمة على السيليكا

أداء السلامة من الحرائق لرغوة البولي يوريثان الصلبة المقاومة للهب القائمة على السيليكا

مقدمة

تستخدم رغوة البولي يوريثان (PUF) على نطاق واسع في مختلف المجالات بفضل مقاومتها للتآكل، والعزل الحراري الممتاز، ومقاومة الشيخوخة، والتكلفة المنخفضة، والقوة العالية. ومع ذلك، مثل مواد البوليمر العضوية الأخرى، فإن رغوة البولي يوريثان الصلبة (RPUF) قابلة للاشتعال، مما أدى إلى الحد من تطبيقها لفترة طويلة وتسبب في العديد من حوادث الحرائق. على سبيل المثال، في حريق بكين '18/11' في عام 2017، كان احتراق RPUF في التخزين البارد هو السبب الرئيسي لوقوع 27 ضحية. لتعزيز السلامة من الحرائق في RPUF، تمت إضافة مثبطات اللهب المختلفة. ومع ذلك، فإن بعض هذه المواد المضافة تطلق غازات ضارة أثناء الاحتراق، وتؤثر سلبًا على الخصائص الفيزيائية، وتلوث البيئة. لذلك، يعد تحسين السلامة من الحرائق في RPUF موضوع بحث رئيسي في هندسة السلامة.

يتميز رباعي إيثيل أورثوسيليكات (TEOS) بلزوجة منخفضة وعمق اختراق عالي. باعتباره مركب عضوي سائل، فهو يظهر توافقًا جيدًا مع RPUF. أثناء الاحتراق، يتحلل TEOS حراريًا إلى SiO₂، والذي يمكنه تحفيز الأكسدة، وتحسين بنية طبقة الفحم، ويوفر مقاومة درجات الحرارة العالية والتوصيل الحراري الممتاز. في هذه الدراسة، تم دمج TEOS في RPUF لإعداد مركبات RPUF/TEOS، وتم إجراء اختبارات مختلفة لتقييم قابليتها للاشتعال، والتدهور الحراري، وخصائص انبعاث الغاز.

I. القسم التجريبي

1. المواد التجريبية

- تم توفير رباعي إيثيل أورثوسيليكات (TEOS، C₈H₂₀O₄Si، الوزن الجزيئي: 208.33، الكثافة: 0.929 جم/سم مكعب، الحمض الحر: 0.05%، الدرجة التحليلية) من قبل شركة BASF Chemical Co., Ltd.، تيانجين.

- تم توفير مركب البولي إيثر بوليول (Y4110) وميثيلين ثنائي فينيل ثنائي إيزوسيانات (MDI، PM200) من قبل شركة ShunDa Polyurethane Co., Ltd.، يانتاي، مقاطعة شاندونغ.

2. الأدوات التجريبية

- مقياس السعرات الحرارية المخروطي، موديل 6810، شركة Suzhou Yangyi Wolke Testing Technology Co., Ltd.

- جهاز قياس السعرات الحرارية الدقيقة موديل MCC-2، جوفمارك، الولايات المتحدة الأمريكية.

- جهاز تحليل الوزن الحراري موديل DT-50، شركة SETARAM Instruments، فرنسا.

- مطياف الأشعة تحت الحمراء، موديل IRAffinity-1، شيمادزو، اليابان.

- محلل مؤشر الأكسجين، موديل HC-2G، شركة Nanjing Jiangning Analytical Instruments Co., Ltd.

3. تحضير العينات

تم تحضير النظام المركب RPUF عن طريق التحريك والخلط، مع الصيغة المفصلة في الجدول 1. وتم وزن كمية محددة من المكون الأبيض، وتمت إضافة TEOS وفقًا للنسبة المقابلة. تم بعد ذلك وضع الخليط بسرعة في مشتت وتقليبه بسرعة 1500 دورة في الدقيقة لمدة 0.5 ساعة. بعد ذلك، تتم إضافة المكون الأسود، ويُعاد الخليط فورًا إلى الموزع للتحريك عالي السرعة عند 1500 دورة في الدقيقة لمدة 8 ثوانٍ حتى تحدث رغوة. يُسكب خليط الرغوة بسرعة في قالب بقاعدة محكمة الغلق ويُسمح له بالرغوة بشكل طبيعي في درجة حرارة الغرفة. بعد التبريد لمدة 0.5 ساعة، تمت إزالة القالب للحصول على مادة رغوة البولي يوريثان الصلبة. تم بعد ذلك وضع الرغوة المحضرة في فرن بدرجة حرارة 80 درجة مئوية للمعالجة اللاحقة لمدة 4 ساعات. وأخيرًا، تم قطع البلاستيك الرغوي إلى الأبعاد المناسبة لمزيد من التوصيف.

4. اختبارات التوصيف والأداء

- تحليل فورييه لتحويل طيف الأشعة تحت الحمراء (FT-IR): للتحقيق في تفاعلات الترابط الهيدروجيني بين الأجزاء في RPUF، تم تسجيل أطياف FT-IR في نطاق 4000-500 سم⁻¹ مع دقة 2 سم⁻¹ و50 عملية مسح.

- قياس السعرات الحرارية المخروطية (CCT): وفقًا للمواصفة ISO 5660-1، تم قطع العينات إلى 100 مم × 100 مم × 10 مم. تم استخدام المسعر المخروطي لتقييم خصائص تثبيط اللهب والسلامة من الحرائق للعينات تحت شدة إشعاع تبلغ 25 كيلو وات·م⁻².

- تحليل قياس الوزن الحراري بالأشعة تحت الحمراء (TG-IR): أجريت تجارب الانحلال الحراري باستخدام محلل قياس الوزن الحراري في جو من النيتروجين (معدل التدفق: 60 مل·دقيقة⁻¹). تم تسخين العينات (9-11 مجم) من درجة حرارة الغرفة إلى 760 درجة مئوية عند 20 كم.دقيقة⁻¹. تمت مراقبة خصائص التحلل الحراري بواسطة TG-IR، بمدى طول موجي يتراوح بين 4000-500 سم⁻¹.

- قياس السعرات الحرارية الدقيقة (MCC): لمزيد من تحليل خصائص الاحتراق، تم وضع عينات (5-6 ملغ) في بوتقة وتعريضها لدرجة حرارة إشعاعية تبلغ 900 درجة مئوية، مع معدل تسخين قدره 1 كلفن.ثانية⁻¹، تسخين من 75 درجة مئوية إلى 750 درجة مئوية.

- مؤشر الأكسجين الحدي (LOI): تم قياس مؤشر الأكسجين الحدي باستخدام محلل مؤشر الأكسجين HC-2 لتقييم المقاومة الحرارية للعينات، والتي كان حجمها 120 مم × 10 مم × 10 مم.

ثانيا. النتائج والمناقشة

1. تحليل FT-IR

يعرض الشكل 1 أطياف FT-IR لمركبات TEOS وRPUF وRPUF/TEOS.

لوحظت قمم مميزة لـ NHCO (2937 سم⁻¹)، NHOR1R2 (2860 سم⁻¹)، C=O (1726 سم⁻¹)، NH (1527 سم⁻¹)، وCOC (1226 سم⁻¹). الذروة المميزة عند 2978 سم⁻¹ في RPUF/TEOS غائبة في RPUF النقي ولكنها تتطابق مع الذروة في TEOS. بالإضافة إلى ذلك، تظهر القمم المميزة الأخرى لـ TEOS، وخاصة الذروة الخاصة بالسيليكون عند 1105 سم⁻¹، في طيف RPUF/TEOS. وهذا يؤكد أن TEOS منتشر بشكل موحد في مركب RPUF.

2. تحليل CCT

يسرد الجدول 2 بيانات قياس السعرات الحرارية المخروطية لمركبات RPUF وRPUF/TEOS النقية بقدرة إشعاع تبلغ 25 كيلو واط·م⁻². يقارن التحليل التالي المعلمات الحرارية والدخانية والمتبقية:

• معدل إطلاق الحرارة (HRR) وإجمالي إطلاق الحرارة (THR)

يوضح الشكل 2 (أ) و (ب) منحنيات HRR و THR لـ RPUF. يعد HRR وTHR أمرًا بالغ الأهمية لتقييم الخطر الحراري للبوليمرات والتأثير على معدلات توليد الدخان وفقدان الكتلة.

من الشكل 2 (أ)، تظهر مركبات RPUF/TEOS عمومًا معدل معدل ضربات قلب أقل من RPUF. على وجه التحديد، يُظهر RPUF/TEOS0.5 (مع 0.5% TEOS) انخفاضًا بنسبة 5.8% في ذروة معدل ضربات القلب (PHRR) مقارنةً بـ RPUF. وقت الإشعال لمركبات RPUF/TEOS أطول من RPUF النقي، مع إشعال RPUF/TEOS1.0 أبطأ سبع مرات. ويعزى ذلك إلى TEOS الذي يعيق إطلاق الغازات القابلة للاشتعال تحت الإشعاع الحراري الخارجي. قبل 38 ثانية من الاحتراق، تحتوي مركبات RPUF/TEOS في الغالب على قيم HRR أقل من RPUF، مع أوقات اشتعال واحتراق ممتدة. وذلك لأن الروابط المترافقة المتكونة بين RPUF وTEOS تعزز قوة المركب وثباته الحراري/الأكسدة. ونتيجة لذلك، فإن دمج TEOS يؤخر الإشعال ويقلل من PHRR. ومع ذلك، يوضح الشكل 2 (ب) أن مركبات RPUF/TEOS تحتوي على نسبة THR أعلى من RPUF النقي. قد يكون هذا بسبب احتراق البوليمرات الداخلية داخل طبقة الفحم قرب نهاية الاحتراق، مما يؤدي إلى إطالة عملية الاحتراق وزيادة إجمالي إطلاق الحرارة.

• معدل إطلاق الدخان (SPR) وإجمالي إنتاج الدخان (TSP)

يعرض الشكل 3 (أ) و (ب) معدل إطلاق الدخان ومنحنيات إنتاج الدخان الإجمالية لمركبات RPUF. يعد SPR وTSP من العوامل الرئيسية المتعلقة بالدخان.

من الشكل 3 (أ)، تُظهر مركبات RPUF/TEOS معدل SPR أقل من RPUF النقي. قيم معدل إطلاق الدخان الأقصى (PSPR) لـ RPUF/TEOS0.5 وRPUF/TEOS1.0 أقل بنسبة 23.8% و22.5% من قيم RPUF النقي، بينما يُظهر RPUF/TEOS2.0 انخفاضًا كبيرًا بنسبة 35%. يشير هذا إلى أن إضافة TEOS تقلل من توليد الدخان أثناء احتراق RPUF عن طريق تكوين طبقة شار تعيق إطلاق الغازات القابلة للاشتعال.

من الشكل 3 (ب)، تكون قيم TSP للعينات ذات محتويات TEOS المختلفة أعلى قليلاً من قيم RPUF النقي. قد يكون هذا بسبب احتراق البوليمرات الداخلية داخل طبقة الفحم قرب نهاية الاحتراق، مما يؤدي إلى إطالة أمد توليد الدخان وزيادة إجمالي إنتاج الدخان. ومع ذلك، بالنظر إلى منحنيات SPR في الشكل 3 (أ)، فإن إضافة TEOS تقلل من SPR لمركبات RPUF/TEOS أثناء الاحتراق وتطيل وقت الاحتراق. بشكل عام، دمج TEOS له تأثير قمع الدخان على RPUF.

• التحليل الشامل

يعرض الشكل 4 منحنيات الكتلة لمركبات RPUF. إنه يوضح أن الفحم المتبقي النهائي لـ RPUF/TEOS أقل قليلاً من RPUF النقي، مما يشير إلى أن إضافة TEOS لا تعزز تكوين شار أثناء الاحتراق. قد يكون هذا بسبب ضعف التوافق بين TEOS والبولي يوريثين، مما قد يؤدي إلى تدهور الخواص الحرارية للمركب.

فيما يتعلق بعملية التحلل، يبدأ RPUF/TEOS في التحلل في وقت متأخر قليلاً عن RPUF النقي. مع استمرار الاحتراق، يُظهر RPUF النقي أعلى معدل أقصى لفقد الكتلة، في حين أن مركبات RPUF/TEOS لديها معدلات فقدان كتلة قصوى أقل من RPUF النقي.

• معدلات وإجماليات توليد ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون

يوضح الشكل 5 (أ) و (ب) معدل توليد ثاني أكسيد الكربون لمركب RPUF ومنحنيات إجمالي إنتاج ثاني أكسيد الكربون. يوضح الشكل 5 (ج) و (د) معدل توليد ثاني أكسيد الكربون ومنحنيات إنتاج ثاني أكسيد الكربون الإجمالية. يسرد الجدول 3 معلمات السمية والسلامة من الحرائق لمركبات RPUF من قياس السعرات الحرارية المخروطية.

من الشكل 5 (أ)، يمكن ملاحظة أن منحنى معدل توليد ثاني أكسيد الكربون لـ RPUF النقي له ذروة واحدة فقط، في حين أن منحنى RPUF/TEOS له ذروتان. بمقارنة البيانات لمدة تصل إلى 200 ثانية (مع انتهاء تجربة RPUF بحلول ذلك الوقت)، وجد أن معدل توليد ذروة ثاني أكسيد الكربون (PCO) لـ RPUF/TEOS أقل من معدل RPUF النقي (0.0058 جم·ث⁻¹). يشير هذا إلى أن إضافة TEOS يقلل من معدل توليد ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك، بعد 200 ثانية، يبدأ معدل توليد ثاني أكسيد الكربون لـ RPUF/TEOS في الارتفاع مرة أخرى، ليصل في النهاية إلى ذروة ثانية مماثلة لتلك الخاصة بـ RPUF.

يكشف الشكل 5 (ب) أنه قبل 100 ثانية، يكون إجمالي توليد ثاني أكسيد الكربون لمركبات RPUF/TEOS أقل من RPUF النقي. ومع ذلك، بعد 100 ثانية، هناك زيادة في إجمالي توليد ثاني أكسيد الكربون. يتوافق هذا الاتجاه مع الزيادة الملحوظة في إجمالي توليد الدخان (كما هو موضح في الجدول 3 (ب) حتى نهاية الاحتراق. ومن المحتمل أن يكون الارتفاع في معدل توليد ثاني أكسيد الكربون وإجمالي توليد ثاني أكسيد الكربون في نهاية عملية الاحتراق بسبب احتراق البوليمر داخل طبقة شار من المادة المركبة.

يصل معدل توليد ثاني أكسيد الكربون إلى 0.141 و0.132 و0.130 و0.134 جم·ثانية¹ على التوالي. تعمل إضافة TEOS على تقليل معدل توليد ثاني أكسيد الكربون لـ RPUF/TEOS. قبل 79 ثانية، تحتوي مركبات RPUF/TEOS على إجمالي توليد ثاني أكسيد الكربون أقل من RPUF النقي. ومع ذلك، بعد 79 ثانية، يزداد إجمالي توليد ثاني أكسيد الكربون، والذي قد يكون بسبب احتراق البوليمرات الداخلية داخل طبقة الفحم قرب نهاية الاحتراق. يؤدي هذا إلى توسيع عملية توليد الدخان، وزيادة معدل توليد ثاني أكسيد الكربون وإجمالي توليد ثاني أكسيد الكربون.

• مؤشر أداء الحرائق (FPI) ومؤشر نمو الحرائق (FGI)

تركز هذه الدراسة على أداء السلامة من الحرائق لمركبات RPUF/TEOS، باستخدام FPI وFGI لمزيد من التقييم.

كما هو مبين في الجدول 3، فإن RPUF النقي لديه أدنى FPI (0.012) وثاني أعلى FGI (10.83). في المقابل، تظهر مركبات RPUF/TEOS أعلى FPI وFGI أقل في الغالب من RPUF النقي. والجدير بالذكر أن RPUF/TEOS1.0 لديه FPI يبلغ 0.089، أي أعلى سبع مرات من RPUF النقي، وFGI يبلغ 2.56، أي 24% من قيمة RPUF النقية. يشير هذا إلى أن مركبات RPUF/TEOS، وخاصة RPUF/TEOS1.0، تتمتع بأداء أفضل للسلامة من الحرائق مقارنة بـ RPUF النقي.

• مورفولوجيا الفحم وهيكله

اختبار ملف قياس السعرات الحرارية المخروطي بعد نهاية الاحتراق، تظهر صور خبث الكربون في الشكل 6. يوضح الشكل 6 أن طبقة الكربون من المادة المركبة RPUF / TEOS أكثر سلامة وكثافة، ويتم توسيع طبقة الكربون، لذلك تصبح حاجزًا أمام الأكسجين والغازات القابلة للاحتراق، وهذا الهيكل يمنع بشكل كبير نقل الكتلة والحرارة، وبالتالي يبطئ عملية احتراق مادة الركيزة بشكل فعال.

3. الحد من اختبار مؤشر الأوكسجين (LOI).

تظهر قيم خطاب النوايا للمادة المركبة RPUF / TEOS في الجدول 4. ويبين الجدول 4 أن جميع قيمة خطاب النوايا للمواد المركبة RPUF / TEOS تزيد عن 20.8% وهي أعلى من RPUF النقي (20.1%)، ووجدت العملية التجريبية أن المادة المركبة لديها إطفاء ذاتي ولا توجد ظاهرة قطرة منصهرة. ويرجع ذلك إلى التحلل الحراري لـ TEOS إلى SiO2، الذي ينتقل إلى سطح طبقة الكربون المتبقية ويشكل حاجزًا أمام الأكسجين والغازات القابلة للاحتراق.

4. تحليل قياس الحرارة الحراري (TG)

يوضح الشكلان 7 (أ) و (ب) منحنيات TG وDTG لمركبات RPUF وRPUF/TEOS النقية. كما هو مبين في الجدول 5 (يشير T5% إلى درجة الحرارة التي يكون فيها فقدان الكتلة 5%، ويشير Tmax إلى درجة الحرارة التي يكون عندها DTG الحد الأقصى)، من T5% وTmax، يمكن ملاحظة أنه لا يوجد فرق كبير بين T5% وTmax لمركبات RPUF/TEOS وRPUF النقي، ويتم زيادة معدل الكربون المتبقي للمادة المركبة RPUF/TEOS0.5 بنسبة 5.7% مقارنة بمعدل الكربون النقي RPUF عند 750 درجة مئوية، ويزيد معدل الكربون المتبقي لمركبات RPUF/TEOS الأخرى بنسبة 5.7% مقارنة بمعدل RPUF النقي. كان معدل الكربون المتبقي لمركبات RPUF/TEOS أقل قليلاً من معدل RPUF النقي؛ من وجهة نظر معدل فقدان الكتلة، يمكن ملاحظة أن الحد الأقصى لمعدل فقدان الكتلة لمركبات RPUF/TEOS كان أقل من معدل RPUF النقي. يمكن الاستنتاج أن TEOS يعزز عملية تكوين الكربون في RPUF، وطبقة الكربون المتكونة لها وظائف الأكسجين والعزل الحراري وكذلك تثبيط إطلاق المنتجات القابلة للاحتراق، ويمكن تقليل الحد الأقصى لمعدل فقدان الكتلة وطبقة الفحم المتكونة ليست قوية مثل طبقة الفحم المتكونة في RPUF. تم تحسين الحد الأقصى لمعدل فقدان الكتلة والاستقرار الحراري لمركبات RPUF/TEOS.

5. قياس الحرارة الوزني-IR (TG-IR)

يظهر الشكل 8 أطياف الأشعة تحت الحمراء للغازات المنتجة أثناء التحلل الحراري لـ RPUF. من طيف الأشعة تحت الحمراء لـ RPUF، يمكن ملاحظة أن الذروة القريبة من 3730 سم-1 تتوافق مع اهتزاز تمدد رابطة NH في اليوريتان، وتؤكد القمم الواقعة عند 2360 و2290 سم-1 وجود ثاني أكسيد الكربون ومركبات الأيزوسيانات (NCO)، وهي منتجات غازية نموذجية لل المرحلة الأولى من RPUF، وتتوافق القمم القريبة من 1730 و1510 سم-1 مع مركبات الكربونيل (C تتوافق القمم القريبة من 1730 و1510 سم-1 مع مركبات الكربونيل (CO) والمركبات العطرية، على التوالي؛ والقمم المميزة عند 1260 و1110 سم-1 هي المجموعات الوظيفية COC، وتكون ذروة الماء عند قيمة الذروة البالغة 3725 سم-1، والقمم المميزة CH2 وCH3 عند قيم الذروة 2974 و2855 سم-1 تم العثور على القمم المميزة للمنتجات المذكورة أعلاه في RPUF ومركب RPUF/TEOS، مما يشير إلى أن TEOS كمثبط لهب مضاف لا يغير انقسام السلسلة الجزيئية للبولي يوريثان. وهذا يشير إلى أن TEOS كمثبط للهب إضافي لا يغير عملية انقسام جزيئي البولي يوريثين. سلسلة، وعمليتي تحلل، وهو ما يتوافق مع TG.

المرحلة الأولى هي تحلل الجزء الصلب من سلسلة البولي يوريثان، والمنتجات الرئيسية هي مركبات الأيزوسيانات والأمينات والهيدروكربونات وثاني أكسيد الكربون. المرحلة الثانية هي تحلل الجزء الناعم، والمنتج الرئيسي هو ثاني أكسيد الكربون. كثافة الهيدروكربون لـ RPUF/TEOS أقل من كثافة RPUF النقي، والفرق الأكبر بينهما هو أن الذروة المميزة لثاني أكسيد الكربون عند 2360 سم-1 وقمة ثاني أكسيد الكربون عند 2360 سم-1 ليست هي نفس تلك الموجودة في RPUF النقي.

والفرق الأكبر بين الاثنين هو القمم المميزة لثاني أكسيد الكربون عند 2360 سم-1 ومركبات الكربونيل (CO) عند 1730 سم-1. يمكن ملاحظة أن قمم مركبات RPUF و RPUF / TEOS النقية متشابهة قبل 500 درجة مئوية، وبعد ذلك، بين 600 و 800 درجة مئوية، ترحب القمم المميزة لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون في RPUF النقي بقمم جديدة، بينما تحافظ مركبات RPUF / TEOS على القيم المستقرة (أقل بكثير من تلك الخاصة بـ RPUF النقي). رحبت القمم المميزة لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون لـ RPUF النقي بذروات جديدة، في حين حافظت مركبات RPUF/TEOS على قيم مستقرة (أقل بكثير من تلك الخاصة بـ RPUF النقي)، وخاصة إطلاق ثاني أكسيد الكربون، وأنتجت مركبات RPUF/TEOS كمية صغيرة جدًا من ثاني أكسيد الكربون والغازات الضارة في ذروة التحلل الحراري، وهو ما يُعزى إلى حقيقة أن TEOS سهلت دخول المزيد من الهيدروكربونات إلى المرحلة المكثفة وقللت من إطلاق الغازات القابلة للاشتعال والضارة، وكانت النتيجة مشابهة لنتيجة معدل توليد ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون الذي تم اختباره بواسطة المسعر المخروطي.

ثالثا. خاتمة

بناءً على جميع التجارب، يوضح اختبار مؤشر الأكسجين المحدد (LOI) أن إيثيل أورثوسيليكات (TEOS) يمكن أن يحسن مؤشر النوايا الخاص بـ RPUF (رغوة البولي يوريثان الصلبة)/المادة المركبة TEOS. تظهر نتائج اختبار قياس السعرات الحرارية المخروطية (CCT) أن TEOS يمكن أن يقلل من معدل ذروة إطلاق الحرارة (PHRR) وقيم معدل إطلاق الدخان (SPR)، مما يطيل وقت الإشعال لـ RPUF/TEOS. أثبت تحليل قياس الوزن الحراري (TG) أن TEOS يمكن أن يقلل من معدل فقدان الحرارة للمواد المركبة RPUF/TEOS، ويمكن أن يمنع TEOS بشكل فعال إطلاق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون في اختبار قياس الوزن الحراري بالأشعة تحت الحمراء (TG-IR). أظهرت النتائج أن وجود TEOS أدى إلى تحسين تثبيط اللهب لمركبات RPUF.

باختصار، TEOS، باعتباره مثبطًا للهب صديقًا للبيئة، يتحلل حراريًا إلى SiO2، الذي انتقل إلى سطح المادة وسهل تكوين طبقة كربون متبقية كثيفة ومنتفخة نسبيًا. تصبح طبقة الكربون المتبقية حاجزًا وقائيًا ضد الغازات القابلة للاحتراق والأكسجين. تمنع طبقة التدريع بشكل كبير نقل الأكسجين والحرارة، وتؤخر بشكل فعال احتراق المواد الأساسية، وتحسن أداء السلامة من الحرائق لمركبات RPUF.