بيبرازين بيروفوسفات: نجم تآزري في تطبيقات مثبطات اللهب من مادة البولي أوليفين

بيبرازين بيروفوسفات: نجم تآزري في تطبيقات مثبطات اللهب من مادة البولي أوليفين

أصبح البيبرازين متعدد الفوسفور (PAPP)، كجيل جديد من مثبطات اللهب الصديقة للبيئة، تدريجيًا محط اهتمام الصناعة لتطبيقاته المبتكرة في مثبطات اللهب البوليمرية.بفضل تركيبته الكيميائية الفريدة وخصائص مثبطات اللهب الممتازة، فإن مثبطات اللهب هذه لا توفر بديلاً فعالاً لمثبطات اللهب التقليدية فحسب، بل تُظهر أيضًا إمكاناتها لمجموعة واسعة من التطبيقات في مجموعة متنوعة من مواد البوليمر، وخاصة في البولي أوليفينات مثل البولي بروبيلين ( PP) والبولي ايثيلين (PE).

I. الخصائص المبتكرة

يدمج بيبرازين بيروفوسفات وظائف مصدر الحمض ومصدر الغاز ومصدر الفحم.هذا التصميم 'ثلاثة في واحد' يمكّنه من تشكيل طبقة فحم واقية بسرعة في حالة نشوب حريق، مما يمنع الأكسجين بشكل فعال ويمنع انتشار اللهب، وبالتالي تحسين تثبيط اللهب للمادة.بالمقارنة مع نظام مثبطات اللهب المعتمد على بولي فوسفات الأمونيوم (APP) التقليدي، يُظهر بيبرازين بيروفوسفات تأثيرًا أفضل لمثبطات اللهب واستقرارًا حراريًا أعلى، والذي يرجع بشكل أساسي إلى تعزيز تآزر النيتروجين والفوسفور في بنيته الجزيئية.

ثانيا.حالات التطبيق

في YINSU Flame Retardant's PPAP-15، تتم إضافة 18%-20% فقط من بيروفوسفات البيبرازين إلى مادة PP لتحقيق معيار مثبطات اللهب UL-94 V-0، والذي لا يقلل فقط من كمية مثبطات اللهب المستخدمة، ولكنها تقلل أيضًا من التأثير على البيئة، وقد استثمرت YINSU قدرًا كبيرًا من موارد البحث والتطوير في السنوات الأخيرة، وطورت سلسلة من المنتجات القائمة على بيروفوسفات البيبرازين، مما يزيد من إثراء خيارات السوق.مما يزيد من إثراء خيارات السوق.

ثالثا.تأثير تآزري

على الرغم من أن البيبرازين بيروفوسفات نفسه يحتوي على نسبة معينة من الفوسفور والنيتروجين، من أجل زيادة تعزيز خصائص مثبطات اللهب، يُظهر PPAP تأثيرًا تآزريًا كبيرًا عند مزجه مع إضافات مثبطات اللهب المختلفة، مما يجعله يحتل مكانًا في البوليمر تكنولوجيا مثبطات اللهب.

تأثير مركب

1. يتضاعف مع الميلامين متعدد الفوسفات (MPP):

في مادة البولي بروبيلين (PP)، يشكل بيروفوسفات البيبرازين وMPP مثبطات اللهب المركبة، وإضافة كمية مناسبة من هيبوفوسفيت الألومنيوم (هيبوفوسفيت الألومنيوم)، يمكن أن يحسن بشكل كبير كفاءة مثبطات اللهب، عندما تصل كمية إضافة مثبطات اللهب بيروفوسفات إلى 18٪، إضافة هيبوفوسفيت الألومنيوم هو 1% فقط، يمكن أن يجعل PP يصل إلى مستوى مثبطات اللهب UL-94 V-0.

2. يتضاعف مع الميلامين (MCA):

عند تطبيقه على راتنجات الإيبوكسي (EP)، يُظهر مزيج البيبرازين بيروفوسفات والميلامين خصائص مثبطة للهب ممتازة.وقد أظهرت التجارب أنه مع إضافة مثبطات اللهب بنسبة 6% فقط، فإن المادة تجتاز اختبار UL-94 V-0 بألوان متطايرة.o عند تطبيقها على راتنجات الإيبوكسي (EP)، يُظهر مزيج البيبرازين بيروفوسفات والميلامين خصائص مثبطة للهب ممتازة.

3. يتضاعف مع بولي فوسفات الأمونيوم (APP) وصانعي الكربون تريازين:

هناك تآزر واضح بين هذه الثلاثة، مما يجعل تأثير مثبطات اللهب أكثر أهمية، كما أنه قادر على تلبية معيار مثبطات اللهب UL-94 V-0.o يعتبر تأثير مثبطات اللهب الثلاثة أكثر أهمية، كما أنه قادر على تلبية معيار مثبطات اللهب UL-94 V-0.

4. التركيب مع المونتموريلونيت العضوي (OMMT) والميلامين متعدد الفوسفات (MPP):

o عند تطبيقه على مادة البولي أميد 6 (PA6)، فإن مثبط اللهب المركب مع جزء كتلة PAPP يبلغ 60.5%، وجزء كتلة OMMT يبلغ 9.0% وجزء كتلة MPP يبلغ 30.5% يؤدي إلى مؤشر الأكسجين المحدود (LOI) لـ PA6 يصل إلى 39.5% ويتوافق مع تصنيف UL-94 V-0.o عند تطبيقه على مادة البولي أميد 6، فإن مثبط اللهب المركب مع نسبة كتلة OMMT تبلغ 9.0% ونسبة كتلة MPP تبلغ 9.0% ينتج عنه مثبط لهب نهائي يصل إلى 39.5%.

5. يتضاعف مع Pentaerythritol (PER) والميلامين متعدد الفوسفات (MPP):

عند إضافة مثبطات اللهب المركبة إلى PP، يلزم إضافة 18% فقط للوفاء بمستوى مثبطات اللهب UL-94 V-0، مما يوضح التآزر الفعال بين PAPP وPER وMPP.

المنطق العلمي

الأساس العلمي لهذه التأثيرات التآزرية هو أن PAPP نفسه يتميز بخصائص مصدر الحمض والغاز والكربون، والتي يمكن أن تعزز تكوين طبقة الكربون أثناء عملية الاحتراق، في حين أن الجمع مع مثبطات اللهب الأخرى يزيد من تحسين عملية الاحتراق. مسار التفاعل الكيميائي أثناء عملية مثبطات اللهب ويعزز تأثير مثبطات اللهب.على سبيل المثال، يمكن أن يتفاعل الميلامين والبنتيريثريتول، كمصادر للغاز والكربون، مع مصدر الحمض في PAPP لتعزيز التكوين السريع واستقرار طبقة الكربون، بينما يمكن أن تساعد إضافة المونتموريلونيت (MMT) في تحسين الاستقرار الحراري للمادة وقوة طبقة الكربون المقاومة للهب.

خاتمة.

إن استخدام البيبرازين بيروفوسفات مع مثبطات اللهب الأخرى لا يحسن كفاءة مثبطات اللهب فحسب، بل يقلل أيضًا من إجمالي كمية مثبطات اللهب المضافة، وبالتالي تقليل التأثير السلبي على الخواص الفيزيائية للمواد، وكذلك تقليل التكلفة.يوفر اكتشاف هذا التأثير التآزري أفكارًا جديدة لتصميم المواد المقاومة للهب، والتي من المتوقع أن تعزز تطوير تكنولوجيا مثبطات اللهب في اتجاه أكثر كفاءة وصديقة للبيئة.

رابعا.عملية التحضير

يتم تحضير البيبرازين بيروفوسفات بطرق مختلفة، بما في ذلك طريقة تكثيف البيبرازين ثنائي الفوسفات، وطريقة الترسيب بالتحلل المعقد، وطريقة خامس أكسيد الفوسفور.من بينها، يتم استخدام طريقة تكثيف ثنائي فوسفات البيبرازين على نطاق واسع بسبب إنتاجها العالي، ولكن كل طريقة لها خصائصها وقيودها الخاصة، وقد تستمر الأبحاث المستقبلية في استكشاف مسارات تركيبية أكثر كفاءة واقتصادية.

V.الاستنتاج

باعتباره مثبطًا للهب متعدد الوظائف، يُظهر البيبرازين بيروفوسفات أداءً ممتازًا عند مزجه مع إضافات مثبطات اللهب المختلفة، مما يجعله منتجًا نجميًا في مجال المواد المثبطة للهب مع الكثير من الاهتمام، وسيلعب دورًا متزايد الأهمية في تطبيقات وأبحاث اللهب التكنولوجيا المثبطة في المستقبل.