Flammhemmende Polymermaterialien – Forschung zum Mechanismus der Flammhemmung in der Dampfphase

Flammhemmende Polymermaterialien – Forschung zum Mechanismus der Flammhemmung in der Dampfphase

Gasphasen-Flammschutzmittel ist ein Flammschutzmittel, das in der Gasphase eine flammhemmende Wirkung ausübt und so die Wirkung der Verbrennung verzögert oder unterbricht. Zu den flammhemmenden Mechanismen in der Dampfphase gehören: Explosionseffekt, Verdünnungseffekt, Wärmeabfuhr, Sauerstoffisolierung, Ausblaseffekt und andere Mechanismen.

1. Burst-Effekt

Die Verbrennung von Polymermaterialien ist eine Reihe von Kettenreaktionen freier Radikale, die blockiert werden können, um die Intensität der Verbrennung zu verringern und den Zweck des Flammschutzmittels zu erreichen. Beim Verbrennungsprozess von flammhemmenden Polymermaterialien wird das Flammschutzmittel thermisch zersetzt, um Substanzen zu erzeugen, die freie Radikale enthalten. Anschließend werden die vom Polymermaterial erzeugten freien Radikale eingefangen, um ein flammhemmendes Reaktionsprodukt zu bilden, das die Anzahl der Radikale verringert freie Radikale im Verbrennungsprozess und erreicht den Zweck, die Kettenreaktion der freien Radikale zu blockieren, die Intensität der Verbrennung zu verringern oder sogar die Verbrennung zu blockieren. Dieses Phänomen wird als Burst-Effekt bezeichnet, wie in Abbildung 1.0 dargestellt.

Brom flammhemmende Verbrennung Br-; Phosphor-Flammschutzmittel wie Diethylhypophosphit-Metallsalz, DOPO und seine Derivate sowie andere Flammschutzmittel werden durch Hitze zersetzt, um freie Radikale von Phosphorverbindungen (wie PO-, PO2- usw.) zu erzeugen; Diese freien Radikale können im Prozess der Verbrennung von Polymermaterialien eingefangen werden, um H-, HO-, R- und andere wichtige reaktive freie Radikale freizusetzen und so den Fortschritt der Verbrennungskettenreaktion zu verhindern oder zu verlangsamen Polymermaterialien sind gut flammhemmend. Diese freien Radikale können die H-, HO-, R- und andere wichtige aktive Radikale einfangen, die während des Verbrennungsprozesses von Polymermaterialien freigesetzt werden, wodurch der Prozess der Verbrennungskettenreaktion verhindert oder verlangsamt wird und den Polymermaterialien eine gute Flammhemmung und Selbstfestigkeit verliehen wird -löschend.

2. Verdünnungseffekt

Der Verdünnungseffekt bezieht sich auf die thermische Zersetzung von Flammschutzmitteln, die feuerfeste Gase (wie Wasserdampf, NH3, N2 usw.) erzeugen und aus Polymermaterialien zersetzt werden können, um die Konzentration brennbarer Gase zu verringern, die Intensität der Verbrennung zu verringern, zu verzögern oder Hemmen Sie die Verbrennung des Materials, sondern spielen Sie auch im Verbrennungsbereich der Sauerstoffkonzentration eine Rolle bei der Verdünnung der Verbrennungshemmung und erreichen Sie so den Zweck des Flammschutzmittels. Der Mechanismus ist in Abbildung 2.0 dargestellt.

Ammoniumpolyphosphat erzeugt bei der thermischen Zersetzung NH3, wodurch die Konzentration von brennbaren Gasen und Sauerstoff in der Gasmischung um das Material verdünnt wird und eine Gasschutzschicht um das brennbare Material herum gebildet wird. Flammschutzmittel wie zinkhydratisiertes Borat, Melamincyanurat und andere Flammschutzmittel erzeugen beim Erhitzen Wasserdampf, NH3, N2 und andere nicht brennbare Gase, die auch bei der Verdünnung brennbarer Gase und Sauerstoff eine Rolle spielen können.

3. Wärmeabfuhr

Bei der Wärmeabfuhr geht es darum, einen Teil der bei der Verbrennung des Materials erzeugten Wärme abzuführen, die Temperatur des Verbrennungsbereichs zu senken, die Intensität der thermischen Zersetzung von Polymermaterialien zu hemmen, die Freisetzung brennbarer Gase und sogar von Polymermaterialien zu verlangsamen kann die Temperatur der thermischen Zersetzung nicht aufrechterhalten, um brennbare Gase zu erzeugen, was die Verbrennungsreaktion abschwächt oder sogar zu einer selbstverlöschenden Verbrennung führt. Der Mechanismus ist in Abbildung 3.0 dargestellt. Die Art und Weise, wie die Wärme abgeführt wird, ist in zwei Arten unterteilt: Die eine wird erhitzt, um Wasserdampf zu erzeugen und die Wärme abzuführen. Enthält hauptsächlich eine große Anzahl an anorganischen Flammschutzmitteln mit Hydroxidwurzel, wie Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Magnesit usw., die bei der thermischen Zersetzung einer großen Anzahl von Wasserdampf dem System Wärme entziehen und die Lebensdauer verlängern Temperatur, um den Zündpunkt der Zeit zu erreichen, um die Wirkung des Flammschutzmittels zu erzielen. Eine andere besteht darin, die Zersetzung der Polymermaterialschmelze zu fördern, die Viskosität der Schmelze zu verringern, so dass das geschmolzene Polymer leicht abtropfen kann, wodurch der größte Teil der Wärme abgeführt wird, und eine Rolle bei der Reduzierung der Temperatur der Verbrennungszone zu spielen Des Weiteren soll eine flammhemmende Wirkung entfaltet werden. Beispielsweise fördert die Verwendung von chloriertem Paraffin und Antimonoxid, die ein synergistisches System zum flammhemmenden Polymer bilden, den Schmelzabfall des Polymermaterials, um so die Wärme abzuleiten. Allerdings können die heißen Tröpfchen, die von den leicht zu schmelzenden Materialien abtropfen, andere Substanzen entzünden, was manchmal die Gefahr für das Brandhaus erhöht. Daher sind bei Baumaterialien wie Außenwanddämmstoffen, Vorhängen, Wandtüchern und anderen Materialien das Fallprinzip zur Wärmeabfuhr nicht sehr geeignet.

4. Sauerstoffisolierung

Gasphasen-Flammschutzmittel bei der Isolierung von Sauerstoff beziehen sich auf das Flammschutzmittel, das bei der Verbrennung einen größeren Zweck des Gases freisetzt, nämlich die Oberflächenbedeckung des Polymermaterials und seinen Kontakt mit brennbaren Gasen und Sauerstoff blockiert, um so den Zweck zu erreichen B. Antimontrioxid und bromiertes Epoxidharz, synergistisches Flammschutzmittel, kann eine größere Dichte als das Luftantimon-Dreifachbromidgas, die Oberflächenbedeckung des Polymermaterials und die Isolierung von Sauerstoff erzeugen, um so den Effekt zu erzielen aus Flammschutzmittel.

5. Ausblaseffekt

Der Ausblaseffekt bezieht sich auf flammhemmende Materialien im Verbrennungsprozess. Das Gas entsteht durch die frühe Zersetzung von Flammschutzmitteln im Polymermaterial und bildet schnell größere Blasen. Blasen enthalten eine hohe Konzentration an flammhemmenden Komponenten, wenn das Gas in der Wenn die Blase ein bestimmtes Volumen und einen bestimmten Druck erreicht, werden die Blasen in sehr kurzer Zeit durch den Hochgeschwindigkeitsspray nach außen durchbrochen, und zwar durch die zentrale Freisetzung von Hochgeschwindigkeitsgasen mit flammhemmenden Komponenten, um dies zu erreichen Zweck der schnellen Flammenlöschung. Der Mechanismus ist in Abbildung 5.0 dargestellt. Der Blow-out-Effekt tritt hauptsächlich bei DOPO und seinen Derivaten auf, die in Epoxidharzen verwendet werden. Das durch die Zersetzung des Flammschutzmittels erzeugte Gas sammelt sich im geschmolzenen Epoxidharz und bildet Blasen. Wenn der Druck in den Blasen ein bestimmtes Niveau erreicht, verbrennt das Epoxidharz, wodurch die Blasen zerplatzen und die darin enthaltenen Gase die flammhemmenden Komponenten enthalten nach außen geschleudert, wodurch die Flamme ausgeblasen und eine gute flammhemmende Wirkung erzielt wird.

Flammhemmende Flammschutzmittel in der Gasphase enthalten einen oder mehrere dieser Mechanismen. Um eine bessere Flammschutzwirkung zu erzielen, können in der Verarbeitungsformel zwei oder mehr Flammschutzmittel zusammen verwendet werden.

YINSU Flame Retardant Company ist ein führender Anbieter hochwertiger Flammschutzmittel. Unter unseren Flammschutzmitteln erzielen das Flammschutzmittel mit rotem Phosphor und das Flammschutzmittel mit Phosphor-Flammschutz auch eine hocheffiziente Flammschutzwirkung durch den Mechanismus des Gasphasen-Flammschutzmittels oder sogar beider Flammschutzmittel in der kondensierten Phase.