Plastikverbrennung und Faktoren, die die Plastikverbrennung beeinflussen

Plastikverbrennung und Faktoren, die die Plastikverbrennung beeinflussen

Kunststoffe besitzen hervorragende Eigenschaften und ihr Anwendungsumfang wächst zunehmend. Sie werden insbesondere in großen Mengen in Branchen wie Bau, Transport, Möbeln, Elektronik und Elektrogeräten und täglichen Notwendigkeiten eingesetzt. Kunststoffe haben das Leben und Umgebungen der Menschen erleichtert und verschönert, die bemerkenswerten wirtschaftlichen und sozialen Vorteile erzielt und traditionelle Materialien nach und nach ersetzt.

Die überwiegende Mehrheit der häufig verwendeten Kunststoffe ist jedoch in Luft brennbar oder brennbar. Wenn sie brennen, produzieren sie eine große Menge Rauch und giftige Gase, die dazu führen können, dass die Menschen an Vergiftungen und Erstickungen sterben und auch Brandbekämpfungs- und Rettungsoperationen beeinflussen.

Daher hat die flammretardante Modifikationstechnologie von Kunststoffen in Ländern auf der ganzen Welt hohe Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Bevor wir flammretardante Modifikationen durchführen, müssen wir den Verbrennungsprozess von Kunststoffen und die Faktoren verstehen, die die Verbrennung von Kunststoffen beeinflussen.

I. Der Verbrennungsprozess von Kunststoffen

Der Verbrennungsprozess von Kunststoffen ist eine sehr intensive und komplexe thermische Oxidationsreaktion, die durch dichten Rauch oder intensive Flammen gekennzeichnet ist. Der allgemeine Prozess der plastischen Verbrennung kann in fünf Grundstadien unterteilt werden.

Stufe eins: Heizung und Temperaturanstieg. Der Grund, warum Kunststoffe verbrannt werden, liegt in erster Linie auf den Temperaturanstieg unter dem Einfluss einer externen Wärmequelle. Thermoplastische Kunststoffe zeigen in dieser Phase schmelzend.

Stufe zwei: Thermalabzersetzung. Wenn die Temperatur des Kunststoffs aufgrund des Erhitzens zur Zersetzungstemperatur steigt, tritt eine thermische Zersetzung auf, wobei brennbare Gase und andere thermische Zersetzungsprodukte erzeugt werden, die hauptsächlich umfassen:

1. brennbare Gase wie Methan, Ethan, Propan, Formaldehyd, Aceton, Kohlenmonoxid usw.

2. Nicht kombustierbare Gase wie Kohlendioxid, Stickstoff usw.

3.. Flüssige Produkte, nämlich geschmolzene abgebaute Polymere und Präpolymere.

4. Feste Produkte wie kohlenstoffhaltige Materialien usw.

5. Rauch, der sich auf feste Partikel (z. B. Kohlenstoff) bezieht, die in der Luft aufgehängt sind.

Stufe drei: Zündung. Wenn die Konzentration brennbarer Gase, die durch die thermische Zersetzung von Kunststoffen erzeugt werden, den Zündpunkt erreicht und mit Sauerstoff in Kontakt kommen und auf die Zündtemperatur erhitzt werden, kann die Verbrennung von Kunststoffen ausgelöst werden und sich von einem lokalen Bereich auf das gesamte Material ausbreiten.

Stufe vier: anhaltende Verbrennung. Wenn die Verbrennungswärme des Kunststoffs, dh die Differenz zwischen der Verbrennungswärme des Kunststoffs und der Wärme, die zur Erwärmung benachbarter Materialien zum Verbrennungszustand erforderlich ist, gleich oder mehr als 0 ist, verbrennt der Kunststoff weiterhin von selbst.

Stufe fünf: Verbrennungsentsuche. Wenn die Verbrennung von Kunststoffen bis zu dem Punkt voranschreitet, an dem die Nettowärme der Verbrennung negativ wird, wird der entzündete Kunststoff nicht mehr verbrennen, nachdem die Zündquelle entfernt wurde.

Ii. Die Verbrennungsreaktion von Kunststoffen

Die Verbrennung der thermischen Zersetzungsprodukte von Kunststoffen erfolgt über einen Reaktionsmechanismus für freie Radikale, der dem thermischen oxidativen Abbau von Kunststoffen ähnlich ist und die folgenden vier Schritte umfasst:

1. Ketteninitiation

2. Kettenausbreitung

3.. Kettenabzweigung

4. Kettenabschluss

III. Faktoren, die die Verbrennung von Kunststoffen beeinflussen

Es gibt zahlreiche Faktoren, die die Verbrennung von Kunststoffen beeinflussen, einschließlich der intrinsischen Verbrennungseigenschaften von Polymeren und den Umweltbedingungen der extrinsischen Verbrennung.

Wenn die Verbrennungsumgebungsbedingungen gleich sind, sind die Hauptdeterminanten die Verbrennungsmerkmale der Polymere, zu denen eine chemische Zusammensetzung und Struktur, spezifische Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Zersetzungstemperatur, Verbrennungswärme, Blitzpunkt und Zündung, Flammentemperatur, Sauerstoffindex und Verbrennungsrate usw. gehören.

• Chemische Zusammensetzung und Struktur

Die Verbrennung von Polymeren ist im Wesentlichen das Verbrennen von brennbaren Gasen, die durch die thermische Zersetzung von Polymeren erzeugt werden, wenn sie erhitzt werden. Daher weisen Polymere mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen und Strukturen aufgrund des unterschiedlichen Gehalts von brennbaren Gasen in ihren thermischen Zersetzungsprodukten unterschiedliche Verbrennungsmerkmale auf.

Offensichtlich verbrennen Polymere mit einem höheren Gehalt an brennbaren Gasen in ihren thermischen Zersetzungsprodukten.

• Spezifische Wärmekapazität

Spezifische Wärmekapazität bezieht sich auf die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur von 1 Gramm Substanz um 1 ° C zu erhöhen (oder zu senken). Unter den gleichen Bedingungen erfordern Polymermaterialien mit einer höheren spezifischen Wärmekapazität während der Heizphase des Verbrennungsprozesses mehr Wärme, wodurch es schwieriger zu zünden wird. Dieses Konzept wird im Zusammenhang mit der Verbrennung von Polymer weiter erklärt, in dem Materialien mit einer höheren spezifischen Wärmekapazität mehr Wärme absorbieren, wenn ihre Temperatur erhöht wird, was den Zündprozess aufgrund der größeren benötigten Energieer benötigter gestalten kann.

• Wärmeleitfähigkeit

Die thermische Leitfähigkeit, auch als Wärmeleitfähigkeit oder Wärmekoeffizient bezeichnet, ist eine physikalische Menge, die die Fähigkeit eines Materials zur leitenden Wärme darstellt. Unter den gleichen Bedingungen erwärmen Polymermaterialien mit einer höheren thermischen Leitfähigkeit während der Heizphase des Verbrennungsprozesses langsamer und sind daher schwieriger zu entzünden. Dies liegt daran, dass Materialien mit höherer thermischer Leitfähigkeit die Wärme effektiver ablassen können und mehr Energie erfordern, um den Zündpunkt zu erreichen.

• Zersetzungstemperatur

Da die Polymerverbrennung im Wesentlichen die Verbrennung von brennbaren Gasen ist, die durch die thermische Zersetzung des Polymers beim Erhitzen erzeugt werden, sind Polymere mit niedrigerer thermischer Zersetzungstemperaturen im Allgemeinen leichter zu verbrennen.

• Verbrennungswärme

Die Verbrennungswärme ist ein wichtiger Faktor für die Aufrechterhaltung der Verbrennung und die Verzögerung der Zündung. Die Verbrennung der meisten Polymere ist eine exotherme Reaktion.

• Flash -Punkt- und Autoignitionspunkt

Der Flash -Punkt ist die niedrigste Temperatur, bei der sich eine offene Flamme entzünden kann, während der Autoignitionspunkt die niedrigste Temperatur ist, bei der eine spontane Verbrennung ohne offene Flamme auftreten kann.

• Flammentemperatur

Wie bei der Verbrennungswärme ist die Flammentemperatur ein wichtiger Faktor für die Aufrechterhaltung der Verbrennung und die Verzögerung der Zündung. Die meisten Polymere haben Flammentemperaturen, die viel höher sind als Spiele und Zigaretten, bis zu etwa 2000 ° C.

• Begrenzung des Sauerstoffindex

Der Mindestvolumenanteil des Sauerstoffs in der Gasgemisch, das die Verbrennung eines Polymers aufrechterhalten wird, wird kurz als limitierender Sauerstoffindex (LOI) des Polymers oder des Sauerstoffindex (OI) bezeichnet.

Der Sauerstoffindex ist ein wichtiger Indikator dafür, ob ein Polymermaterial brennt oder nicht. Da der Volumenanteil von Sauerstoff in Luft 20,9% beträgt, können Polymere mit einem Sauerstoffindex von weniger als 21% im Allgemeinen in der Luft entzündet werden.

• Verbrennungsrate

Die Verbrennungsgeschwindigkeit beeinflusst die Entwicklung und Ausbreitung eines Feuers. Verschiedene polymere Materialien brennen nicht mit der gleichen Geschwindigkeit und haben daher während der Verbrennung eine schnelle oder langsame Ausbreitungsrate.

In einem tatsächlichen Feuer wird die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Materials durch die Störung und Diffusion von Außengasen, Leitung von Wärme, Konvektion und Strahlung beeinflusst.

Iv. Abschluss

Mit einem tiefen Verständnis des Verbrennungsprozesses von Kunststoffen und der Faktoren, die die Verbrennung von Kunststoffen beeinflussen, hat Yinsu Flame Resparyant Company eine Reihe umweltfreundlicher Flammschutzmittel für verschiedene Kunststoffe entwickelt, da Wissenschaft und Technologie weiter voranschreiten und das Bewusstsein der Menschen für den Umweltschutz weiter wächst. Diese Flammschutzmittel verbessern nicht nur den Brandbeständigkeit von Kunststoffen und helfen, die Sicherheit der Brande zu fördern, sondern sind auch umweltfreundlich und können die Anforderungen der Brandsicherheit und der nachhaltigen Entwicklung verschiedener Branchen erfüllen. Yinsu wird weiterhin auf die neuesten Forschungsergebnisse und Anwendungstrends von Kunststoffmaterialien achten und zur Förderung der umweltfreundlichen und nachhaltigen Entwicklung der Kunststoffindustrie beitragen.