Ist Flammschutzmittel gleich nicht brennbar? Was ist das Konzept des Flammschutzmittels?

VieleMenschenWer Flammschutzmittel nicht versteht, hat dieses Konzept: Flammschutzmittel sollen das Material nicht brennbar machen. In der Tat ist dies nicht der Fall. Flammhemmend ist der Prozess der Verhinderung oder Hemmung der Geschwindigkeit physikalischer oder chemischer Änderungen beim Brennprozess von Polymermaterialien.

u=197516087,831104554&fm=26&gp=0

Kunststoff-Flammschutzmittel werden in Qualitäten unterteilt, und die Kunststoff-Flammschutzmittelqualität wird allmählich von HB, V-2, V-1 auf V-0 erhöht, und die höheren Flammschutzmittelqualitäten als V-0 sind 5 V. , 5 VB, 5 VA.

Ist nicht' t je höher der Flammschutzgrad, desto besser? Im Allgemeinen werden die Leute so denken und hoffen, das höchste Flammschutzniveau zu erreichen. Aber die tatsächliche Situation ist nicht das, was Sie wollen. Erstens weisen die vorhandenen flammhemmenden Testverfahren Einschränkungen auf, und die erhaltenen Schlussfolgerungen sind auch relativ. Darüber hinaus sind Kunststoffe mit geringen Flammschutzqualitäten unter bestimmten Anwendungsbedingungen besser

Beispielsweise muss bei einigen elektrischen Produkten das Material einen Widerstand gegen Lichtbogenzündung aufweisen. In diesem Fall ist ein Kunststoff der Klasse V-2 besser als ein Kunststoff der Klasse V-0.

Warum?

Dies liegt daran, dass der Kunststoff der Klasse V-2 keine Elektrizität bildet und unter Einwirkung von Elektrizität verkokst, wodurch die Brandgefahr verringert wird. Der Kunststoff der Klasse V-0 hat jedoch die Möglichkeit eines Brandes. Daher muss die tatsächliche Anwendung umfassend berücksichtigt werden.

Flammhemmender Mechanismus von Polymermaterialien

Die Verbrennung von Polymeren ist eine sehr intensive und komplexe thermische Oxidationsreaktion, die durch die Emission von dichtem Rauch oder lodernden Flammen gekennzeichnet ist.

Der allgemeine Verbrennungsprozess besteht darin, dass das Polymer unter ständiger Erwärmung einer externen Wärmequelle zunächst eine Kettenradikalabbaureaktion mit Luftsauerstoff durchläuft, um flüchtige brennbare Stoffe zu erzeugen, die sich entzünden und verbrennen, wenn sie eine bestimmte Konzentration und Temperatur erreichen . Ein Teil der freigesetzten Wärme liefert das abbauende Polymer, was seinen Abbau weiter verschärft und brennbarere Gase erzeugt. Die Flamme breitet sich schnell aus und verursacht in kurzer Zeit ein Feuer.

Das Flammschutzmittel übt seine Flammschutzwirkung durch verschiedene Mechanismen aus, wie z. B. endotherme Wirkung, Bedeckungseffekt, Kettenreaktionshemmung, Erstickungswirkung von nicht brennbarem Gas usw. Die meisten Flammschutzmittel erreichen den Zweck eines Flammschutzmittels durch eine Kombination von Mechanismen.

1. Wärmeabsorption

Die beim Erhitzen freigesetzte Wärme erwärmt die Rohstoffe und erreicht schnell den Zündpunkt. Das Prinzip des endothermen und flammhemmenden Materials besteht darin, dass das Material während des Verbrennungsprozesses viel Wärme absorbieren muss, was den Erwärmungsprozess des Materials verringern kann, so dass die vergaseten brennbaren Moleküle gerissen werden. Es ist schwierig für die freien Radikale zu erreichen den Zündpunkt, wodurch die Verbrennung bis zu einem gewissen Grad gehemmt wird.

Beispielsweise besteht der Flammschutzmechanismus von Al (OH) 3 Flammschutzmittel darin, die Wärmekapazität des Polymers zu erhöhen, um mehr Wärme zu absorbieren, bevor die thermische Zersetzungstemperatur erreicht wird, wodurch seine Flammschutzleistung verbessert wird. Diese Art von Flammschutzmittel übt seine Eigenschaften der Absorption einer großen Wärmemenge in Kombination mit Wasserdampf vollständig aus und verbessert seine eigene Flammschutzfähigkeit.

2. Abdeckung

Die hohe Temperatur, die beim Verbrennen des Materials erzeugt wird, bewirkt, dass das Flammschutzmittel eine glasartige oder stabile Schaumabdeckschicht bildet, die Sauerstoff isoliert. Dies isoliert nicht nur die Wärme und den Sauerstoff, sondern verhindert auch, dass das brennbare Gas nach außen entweicht, wodurch der Zweck der Flammhemmung erreicht wird. Organische Phosphazen-Flammschutzmittel vernetzen oder bilden beim Erhitzen eine karbonisierte Schicht. Dies kann verhindern, dass das Polymer weiter pyrolysiert, andererseits kann es verhindern, dass die internen thermischen Zersetzungsprodukte in die Gasphase eintreten, um an der Verbrennung teilzunehmen.

3. Hemmung der Kettenreaktion

Nach der Kettenreaktionstheorie der Verbrennung werden freie Radikale benötigt, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten. Das Flammschutzmittel kann auf die Gasphasen-Verbrennungszone einwirken, um die freien Radikale in der Verbrennungsreaktion einzufangen, wodurch verhindert wird, dass sich die Flamme ausbreitet, die Flammendichte in der Verbrennungszone verringert wird und letztendlich die Verbrennungsreaktionsrate verringert wird, bis sie endet.

Wie zum Beispiel: Halogen enthaltendes Flammschutzmittel, seine Verdampfungstemperatur und Polymerzersetzungstemperatur sind gleich oder ähnlich, wenn das Polymer thermisch zersetzt wird, verflüchtigt sich das Flammschutzmittel gleichzeitig auch. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich das halogenhaltige Flammschutzmittel und die thermischen Zersetzungsprodukte gleichzeitig in der Gasphasenverbrennungszone, und das Halogen kann die freien Radikale in der Verbrennungsreaktion einfangen, wodurch die Ausbreitung der Flamme verhindert und verringert wird die Flammendichte in der Verbrennungszone und schließlich die Verringerung der Verbrennungsreaktionsrate bis zur Beendigung.

4. Erstickung von nicht brennbarem Gas

Das Flammschutzmittel zersetzt beim Erhitzen nicht brennbares Gas und verdünnt die Konzentration des durch brennbare Stoffe zersetzten brennbaren Gases unterhalb der unteren Verbrennungsgrenze. Gleichzeitig hat es auch einen Verdünnungseffekt auf die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungszone, wodurch die Fortsetzung der Verbrennung verhindert und der Effekt der Flammhemmung erreicht wird.

Flammhemmende Klassifizierung

Entsprechend der Beziehung zwischen dem Flammschutzmittel und dem Flammschutzmittel können Flammschutzmittel in zwei Kategorien unterteilt werden: additiv und reaktiv. Ersteres ist nur physikalisch im Substrat dispergiert und wird hauptsächlich in thermoplastischen Polymeren verwendet. Letzteres wird hauptsächlich als Monomer oder Hilfsreagenz zur Teilnahme an der Synthesereaktion des Polymers verwendet und wird schließlich zu einer Struktureinheit des Polymers, das hauptsächlich in duroplastischen Polymeren verwendet wird.

Gemäß der Klassifizierung von Flammschutzelementen werden üblicherweise verwendete Flammschutzmittel in Halogen, Phosphor, Stickstoff und Halogenphosphor, Phosphorstickstoff, Antimon, Magnesiumaluminium, Bor, Silizium, Molybdän usw. unterteilt. Es gibt auch eine Klasse von intumeszierenden Flammschutzmitteln, von denen die meisten Verbundstoffe aus Phosphor-Stickstoff-Verbindungen sind; und eine nanoanorganische Substanz, hauptsächlich Schichtsilikat; Letzteres kann mit einer Reihe von Polymeren / anorganischen Nanokompositen mit hohen Polymeren flammhemmend sein.

Wie man Flammschutzmittel wählt

Es gibt viele Arten von Flammschutzmitteln, und auch ihre Flammschutzwirkungen sind unterschiedlich. Unterschiedliche Polymermaterialien haben unterschiedliche Flammschutzmittel, aber die Grundanforderungen sind gleich.

1. Hohe Flammschutzleistung und hohes Wirkungsgrad / Preis-Verhältnis;

2. Die ökologischen und Umweltschutzanforderungen sind streng und sollten daher die folgenden ökologischen und ökologischen Merkmale aufweisen:

(1) Unschädlich für Menschen, Tiere und Pflanzen;

(2) Schwer zu migrieren;

(3) Die Menge an giftigen und ätzenden Gasen (einschließlich Rauch und Staub), die beim thermischen Cracken oder Verbrennen freigesetzt wird, sollte gering sein.

(4) Leicht zu recyceln, keine Verschlechterung oder geringfügige Verschlechterung der Leistung mechanischer Recyclingprodukte;

(5) Kompatibel mit der Umgebung.

3. Gute Verträglichkeit mit dem flammhemmenden Substrat;

4. Gute thermische Stabilität, die Zersetzungstemperatur liegt vorzugsweise zwischen 250 ~ 400 ;

5. Geringer Einfluss auf die Verarbeitungsleistung und die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des flammhemmenden Substrats;

6. Hat eine gewisse Lichtstabilität;

7. Die Rohstoffquelle ist ausreichend und der Preis kann von nachgeschalteten Anwendern akzeptiert werden.