تكنولوجيا وتطبيقات مثبطات اللهب التآزرية للبوليمر

تكنولوجيا وتطبيقات مثبطات اللهب التآزرية للبوليمر

في تطبيق مثبطات اللهب البوليمرية، نادرًا ما يتم استخدام أصناف فردية. في أغلب الأحيان، يتم استخدام العديد من مثبطات اللهب أو مثبطات اللهب التآزرية معًا لتحقيق مثبطات اللهب وتقليل كمية مثبطات اللهب أو خفض التكاليف. فيما يلي بعض تقنيات مثبطات اللهب التآزرية شائعة الاستخدام في السنوات الأخيرة.

أنا. الهالوجين والأنتيمون مثبطات اللهب التآزرية

يعد الاستخدام المركب لمركبات الهالوجين والأنتيمون أكثر تقنيات مثبطات اللهب التآزرية شيوعًا ونظام مثبطات اللهب الأكثر استخدامًا.

آلية مثبطات اللهب التآزرية لنظام الهالوجين والأنتيمون هي كما يلي:

Sb₂O₃+HX→2SbOX+H₂O

5SbOX(s)→Sb₄O₅X₂(s)+SbX₃(ز)↑

4Sb₄O₅X₂(ق)→5Sb₂O₄X(ز)+SbX₃(ز)↑

3Sb₂O₄X(ز)→Sb₂O₃(s)+SbX₃(ز)↑

مع زيادة درجة الحرارة، يتحلل هاليد الأنتيمون في نطاق 245 ~ 565 درجة مئوية ليشكل ثلاثي هاليد الأنتيمون، الذي يلعب دور حاجز الأكسجين في مرحلته الغازية. بالإضافة إلى ذلك، فإن تجفيف هاليد الأنتيمون وتحلل جذور الهالوجين لهما أيضًا تأثير في محاصرة الجذور الحرة.

تتمثل نقطة البحث الحالية في تطوير بدائل الأنتيمون وعوامل التآزر الأفضل من أجل زيادة تحسين الأداء الشامل.

ثانيا. مثبطات اللهب التآزرية للهالوجينات والمركبات غير العضوية

في دراسة البولي إيثيلين المثبط للهب الهالوجيني، وجد أن ألكان جسر ثنائي كلورو ثنائي ميثيلين (DECHL) وهيدرات أكسيد القصدير لهما تأثير مثبط للهب عالي التآزر. بالنسبة لبعض أنظمة مثبطات اللهب الخاصة، يكون التأثير التآزري لبعض أكاسيد المعادن والهالوجينات أفضل من أكسيد الأنتيمون.

على سبيل المثال، في نظام النايلون 66 المقاوم للهب من DECHL، يعد أكسيد الحديد (Fe₂O₃) وأكسيد الزنك (ZnO) بديلاً جيدًا لـ Sb₂O₃، وخاصة إضافة أكسيد الحديد، لتحقيق نفس المستوى من مثبطات اللهب (0.4 مم V-). المستوى 0)، يمكنك إضافة مثبطات اللهب DECHL لتقليل الكمية بنسبة 40%، مما يظهر تأثيرًا تآزريًا ممتازًا؛ واستخدام أكسيد الزنك كبديل لـ Sb₂O₃، يمكنك تحسين استخدام أكسيد الزنك بدلاً من Sb₂O₃ يحسن قيمة CTI للنايلون المثبط للهب 66.

بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام بورات الزنك مع Sb₂O₃ في نظام النايلون 6 المثبط للهب من DECHL يمكن أن يحسن الأداء العام للمواد المثبطة للهب، خاصة أنه تم زيادة CTI بشكل ملحوظ.

ثالثا. الهالوجين والفوسفور مثبطات اللهب التآزرية

يتآزر الفوسفور المثبط للهب في الطور الصلب والهالوجين المثبط للهب في الطور الغازي مع بعضهما البعض لتكوين تأثير أفضل لمثبطات اللهب من الطور الغازي إلى نطاق الطور الصلب، كما يمكن لمثبطات اللهب الفسفورية في بعض الأحيان أن تلعب أيضًا دورًا مثبطًا للهب في الطور الغازي .

يمكن أن تنتج مثبطات اللهب الهالوجين والفوسفور هاليدات الفوسفور وأوكسي هاليدات الفوسفور عند درجات حرارة عالية، مما يشير إلى أن هناك تأثير تآزري مماثل للهالوجين والأنتيمون بين الفوسفور والهالوجينات في الطور الغازي، وبالتالي يمكن أن تحل مثبطات اللهب الفوسفورية محل بعض الهالوجينات في مواد البوليمر. أو الأنتيمون لتحقيق نفس التأثير المثبط للهب، مما يقلل من تكلفة معينة.

الولايات المتحدة J. الأخضر وغيرها من الفوسفور والبروم مثبطات اللهب HIPS، ABS وأجهزة الكمبيوتر وسبائكها، وما إلى ذلك أجرت دراسة، ووجدت أن تأثير مثبطات اللهب التآزري ممتاز.

رابعا. مثبطات اللهب التآزرية للفوسفور والنيتروجين

ترتبط آلية مثبطات اللهب لنظام مثبطات اللهب بالفوسفور والنيتروجين بمزيج من ذرات الفوسفور والنيتروجين في الجزيء.

نظرًا لأن ذرات الفوسفور والنيتروجين غير متصلة مباشرة بنظام مثبطات اللهب لرابطة الفوسفور والنيتروجين، فقد يلعب الاثنان دورًا منفصلاً في مثبطات اللهب، وقد يلعبان أيضًا دورًا تآزريًا.

بالنسبة للفوسفور، ترتبط ذرات النيتروجين في الجزيء مباشرة بنظام مثبطات اللهب برابطة الفوسفور والنيتروجين، وتزداد السالبية الكهربية لذرة النيتروجين السفير ذرات الفسفور الكهربية، أي أن ذرة الفوسفور على كثافة سحابة الإلكترون تنخفض، وتعزيز حمض لويس وهو يفضي إلى حدوث الكربنة الجفاف.

إن نظام مثبطات اللهب من النوع الموسع الذي يحتوي على عناصر الفوسفور والنيتروجين له تأثير تشغيل تأثير مثبطات اللهب في الطور المكثف ومرحلة الغاز في نفس الوقت.

الفوسفور - تم استخدام أنظمة مثبطات اللهب التآزرية بالنيتروجين على نطاق واسع في راتنجات البولي أوليفين واللدائن الهندسية واللدائن البلاستيكية الحرارية والمواد المطاطية.

V. الهالوجين والسيليكون مثبطات اللهب التآزرية

ستشكل البوليمرات المحتوية على السيليكون طبقة كربون زجاجية إذا بقي السيليكون في الطور المكثف أثناء الاحتراق، وبالتالي يمنع انتشار الحرارة والمادة.

جي آر إبدون وآخرون. درس مثبطات اللهب لمختلف أنواع البوليسترين المطعم بالكلوروسيلان وPVOH ووجدت أن مثبطات اللهب للبوليسترين المحتوي على كل من السيليكون والبروم (الكلور) تجاوزت بشكل كبير مثبطات اللهب المصنوعة من السيليكون الفردي أو البروم (الكلور) من البوليسترين المثبط للهب، مما يثبت تثبيط اللهب التآزري للبوليسترين المثبط للهب. نظام الهالوجين السيليكون.

إن النسبة المئوية لبقايا السيليكون بعد تحلل احتراق البوليسترين المحتوي على هالوجين السيليكون في نطاق معين أعلى من تلك الموجودة في البوليسترين المحتوي على السيليكون وحده، مما يشير إلى أن تأثير مثبطات اللهب التآزري لنظام هالوجين السيليكون يحدث في كل من الطور المكثف ومرحلة الغاز.

سادسا. مركب البوليمر مثبطات اللهب التآزرية

عندما تحترق البوليمرات، فإن تكوين الفحم يستهلك غازات قابلة للاحتراق ويعمل كحاجز حراري حول المادة غير المحترقة، وبالتالي يمنع المزيد من انتشار اللهب، وبالتالي فإن حرق الفحم مفيد لتثبيط لهب المادة.

التطبيقات النموذجية، على سبيل المثال، Guennadi E. Zaikov et al. درس إدخال كحول البولي فينيل في مركبات مثبطات اللهب PA66، وتعتمد الفكرة على إمكانية زيادة درجة الحرارة المرتفعة وتفاعل الجفاف المحفز بالحمض، أي من خلال تحلل PA66 الناتج عن التحلل المائي توفر المنتجات الحمضية للتفاعل الظروف اللازمة، ولكنها تعمل أيضًا على تسريع الارتباط المتبادل بين الجزيئات إلى الكربون، مما يحسن خصائص مثبطات اللهب.

يُطلق على نظام تكوين الفحم هذا اسم 'تكوين الفحم التآزري' لأن معاملات توليد الفحم وإخماد اللهب تكون أفضل بكثير في كحول البولي فينيل ومزيج PA66 منه في كحول البولي فينيل النقي وPA66 النقي.

سابعا. تثبيط اللهب التآزري للمبادرين

يمكن إرجاع نظام مثبطات اللهب التآزري المكون من البروم والبادئ إلى مثبطات اللهب البروم التي تحتوي على قليل من ثنائي إيزوبروبيل بنزين ورغوة البوليسترين المثبطة للهب من الدوديكان الحلقي السداسي البروم. مثبط اللهب المركب هذا هو أيضًا مثبط لهب ممتاز لـ PP، PE، ABS وغيرها من المواد، ويتميز بالجرعة المنخفضة، التأثير الجيد، الاستقرار الجيد وعدم السمية.

DMDPB ومشتقاته عبارة عن معدلات ربط متقاطعة غير بيروكسيدية لمواد البوليمر، والتي يمكن استخدامها أيضًا كعوامل تآزرية لمثبطات اللهب، ومثبطات لهب البروم شائعة الاستخدام وDMDPB للتركيب.

بالإضافة إلى ذلك، يستخدم مثبط اللهب التآزري لبادئ البروم والفوسفور التأثير التآزري بين مثبط اللهب بالإضافة إلى العامل التآزري والفاعل المساعد لتقليل كمية مثبطات اللهب البروم، وبالتالي تقليل التأثير على الخواص الميكانيكية للمادة.

Peng Zhihan، Peng Weili، إلخ. يتم استخدام MHP، MHB والبادئ والمواد المضافة الأخرى لإنتاج مركبات البولي بروبيلين المقاومة للهب غير السطحية، درجة مثبطات اللهب تصل إلى UL94 V0، يتمتع النظام بكفاءة عالية في مقاومة اللهب، وتنقل جيد وعدم هطول الأمطار وغيرها من الخصائص.

يتميز النظام بكفاءة عالية في تثبيط اللهب، وسيولة جيدة، وعدم هطول الأمطار، وما إلى ذلك. يتمتع بادئ البروم والفوسفور بكفاءة جيدة في تثبيط اللهب، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتقليل كمية مثبطات اللهب من البروم، وتأثير مثبطات اللهب هو أكثر مثالية من استخدام مثبطات اللهب المفردة، ويمكن تمديد نظام مثبطات اللهب لمحفز البروم والفوسفور والنيتروجين على هذا الأساس، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في PP مثبطات اللهب.

مجمع نظام مثبطات اللهب المختلفة يمكن الحصول على منتجات مثبطات اللهب أكثر ممتازة وفعالة من حيث التكلفة، تعتمد العديد من البوليمرات على مثبطات لهب واحدة من الصعب الحصول على تأثير مثبطات اللهب المطلوب، وبالتالي فإن مستقبل الأنواع المختلفة من التأثير التآزري لمثبطات اللهب للبحث لا يزال ينبغي التأكيد.

خاتمة

تحقق تقنية مثبطات اللهب التآزرية من البوليمر تأثيرًا أفضل لمثبطات اللهب وفعالية من حيث التكلفة من خلال تركيب مثبطات اللهب المتعددة. من بين العديد من الأنظمة التآزرية، تظهر مثبطات اللهب الخاصة بشركة YINSU Flame Retardant أيضًا تأثيرات تآزرية ملحوظة. على سبيل المثال، عندما T3 يتم استخدامه مع مثبطات اللهب البروم، ويمكن أن يمارس تأثيرًا تآزريًا عالي الكفاءة لمثبطات اللهب ويعزز بشكل كبير أداء مثبطات اللهب للمواد.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن التأثير التآزري ل ك100 مع مثبطات اللهب للكابلات PE وPVC هي أيضًا واضحة جدًا، مما يوفر حلاً أفضل لتعديل مثبطات اللهب لمواد الكابلات. يؤدي تطبيق مثبطات اللهب التآزرية هذه إلى توسيع نطاق التطبيق وتحسين أداء تقنية مثبطات اللهب البوليمرية، مما يوفر دعمًا قويًا لتطوير الصناعات ذات الصلة.