Mehrere typische Flammschutzmechanismen in Flammschutzmitteln

Mehrere typische Flammschutzmechanismen in Flammschutzmitteln

1. Die Entwicklung von intumeszierenden Flammschutzmitteln auf Phosphor- und Stickstoffbasis ist dynamisch.

Flammschutzmittel vom Expansionstyp bestehen im Allgemeinen aus Phosphor, Stickstoff als Hauptbestandteil, enthalten kein Halogen und verwenden kein Antimonoxid als Coeffektor.Wenn das Polymer, das solche Flammschutzmittel enthält, erhitzt wird, kann auf der Oberfläche eine gleichmäßige Schicht aus Kohlenstoffschaum entstehen, die die Rolle der Wärmeisolierung, Sauerstoffbarriere und Rauchunterdrückung spielt, das Phänomen geschmolzener Tröpfchen verhindert und gute flammhemmende Eigenschaften aufweist.Expandierbare Flammschutzmittel erfüllen die heutige Nachfrage nach Flammschutzmitteln mit weniger Rauch und geringer Toxizität. Der Entwicklungstrend gilt als einer der vielversprechenden Wege zur Erzielung halogenfreier Flammschutzmittel.Intumeszierende Flammschutzmittel sind vom gemischten Expansionstyp und vom einkomponentigen Expansionstyp.Flammschutzmittel vom gemischten Expansionstyp bestehen aus einzelnen Säurequellen (z. B. Phosphat oder Phosphat), Kohlenstoffquellen (z. B. Polyol) und Gasquellen (z. B. stickstoffhaltigen Verbindungen), die aus einer Mischung bestehen.Geeignet für flammhemmendes PE und PP, wenn der Anteil 25 % bis 30 % beträgt, flammhemmende Materialien mit einem Sauerstoffindex von bis zu 30, Flammschutzniveau bis zur Klasse UL94V0.Intumeszierende Flammschutzmittel auf Ammoniumpolyphosphatbasis sind der aktuelle Forschungsschwerpunkt.Es ist vielen niedermolekularen Flammschutzmitteln weit überlegen und könnte in Zukunft eine neue Produktgeneration darstellen.

2. Oberflächenmodifikation, ultrafein ist die Entwicklungsrichtung anorganischer Flammschutzmittel

Anorganische Flammschutzmittel weisen eine gute thermische Stabilität, nichtflüchtige, nicht korrosive und giftige Gase usw. auf, und kostengünstige anorganische Flammschutzmittel machen mehr als die Hälfte aller Arten von Flammschutzmitteln aus.Die wichtigsten Sorten sind: Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, roter Phosphor, Antimonoxid, Molybdänoxid, Zirkoniumoxid, Ammoniummolybdat, Zinkborat usw., wobei Aluminiumhydroxid (ATH) mehr als 80 % der anorganischen Flammschutzmittel ausmacht.Aufgrund der schlechten flammhemmenden Wirkung anorganischer Flammschutzmittel und der großen Zusatzmenge müssen jedoch neue Technologien wie Ultrafein, Oberflächenmodifizierung und makromolekulare Bindung eingesetzt werden, um diese zu verbessern.

3. Oberflächenmodifikation Anorganische Flammschutzmittel weisen eine starke Polarität und Hydrophilie auf und sind nicht mit unpolarem Polyurethan kompatibel.

Anorganische Flammschutzmittel weisen eine starke Polarität und Hydrophilie auf und sind nicht mit unpolaren Polymeren kompatibel.Um die Haftung und Grenzflächenaffinität zwischen ihnen und dem Polymer zu verbessern, ist der Einsatz von Haftvermittlern zur Oberflächenbehandlung eine der wirksamsten Methoden.Üblicherweise verwendete Haftvermittler sind Silan und Titanat.Mit Silan behandeltes ATH, das beispielsweise eine gute flammhemmende Wirkung hat, kann die Biegefestigkeit von Polyester und die Zugfestigkeit von Epoxidharz äußerst wirksam verbessern.Mit Ethylensilan behandeltes ATH kann zur Verbesserung der Flammhemmung, Hitzebeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit des vernetzten Ethylen-Vinylacetat-Copolymers verwendet werden.Titanat-Haftvermittler und Silan-Haftvermittler können zusammen verwendet werden, um synergistische Effekte zu erzielen.Nach der Oberflächenmodifikation wird die Oberflächenaktivität von ATH verbessert, die Affinität zum Harz erhöht, die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Produkte verbessert, die Verarbeitungsfließfähigkeit des Harzes erhöht, die Feuchtigkeitsabsorptionsrate der ATH-Oberfläche verringert und die elektrischen Eigenschaften verringert Die Anzahl der flammhemmenden Produkte wird verbessert und die flammhemmende Wirkung kann von V 1 auf V 0 verbessert werden.

4. Ultrafein. Derzeit liegt die Hauptforschungs- und Entwicklungsrichtung im ultrafeinen und nanofeinen Bereich von ATH.

Die Zugabe großer Mengen an ATH verringert die mechanischen Eigenschaften des Materials, aber die Verwendung von ultrafeinem, insbesondere nanoskaligem, mit ATH gefülltem Kunststoff führt zu einer Plastifizierung und Verbesserung starrer Partikel.Dies liegt daran, dass die flammhemmende Wirkung durch die chemische Reaktion bestimmt wird. Bei gleicher Menge an Flammschutzmittel gilt: Je kleiner die Partikelgröße, je größer die spezifische Oberfläche, desto besser ist die flammhemmende Wirkung.Andererseits kann ultrafeines Nano-ATH mit verbesserter Grenzflächeninteraktion gleichmäßiger im Matrixharz dispergiert werden, was die mechanischen Eigenschaften der Mischung wirksamer verbessert.Wenn beispielsweise LDPE/EVA (70/30) mit von Solem entwickeltem ATH mit einer Partikelgröße von 10 μm gefüllt wird, kann die Extrusionskapazität um 40 % erhöht werden.

5. Technologie zur Rauchbeseitigung

Bei einem Brand ist Rauch der erste und tödlichste und verzögerteste Brandbekämpfungsfaktor, daher wird das moderne „Flammschutzmittel“ mit „Rauchunterdrückung“ verglichen, und für einige Kunststoffe, wie z. B. PVC, „Rauchunterdrückung“. ' als 'flammhemmend' ist wichtiger.Halogenhaltige Polymere, halogenierte Flammschutzmittel und Antimonverbindungen sind die Hauptquellen der Rauchentwicklung.Daher ist neben der Nichthalogenierung von Flammschutzmitteln die wichtigste Möglichkeit, die Rauchmenge zu reduzieren, bei PVC und anderen halogenhaltigen Polymeren die Zugabe von Rauchunterdrückungsmitteln die Möglichkeit, den Rauch zu lösen.

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