Apakah pelbagai jenis retardan api komposit?

Retardan api komposit adaL.ah bahagian yang sangat diperlukan dalam sains bahan moden. Mereka menggabungkan dua atau lebih jenis komponen api-api dengan cara tertentu untuk mewujudkan kesan sinergi, mencapai tahap keterbelakangan api yang ejen tunggal tidak boleh. Tindakan sinergi ini bukan sahaja meningkatkan kecekapan retardan api tetapi juga mengurangkan jumlah bahan tambahan yang diperlukan, meminimumkan kesan negatif terhadap sifat fizikal bahan, seperti kekuatan mekanikal dan proses.

1. Klasifikasi oleh mekanisme retardan api

Kelebihan teras dari Retardan api komposit terletak pada sinergi mekanisme retardan pelbagai mereka. Berdasarkan mod tindakan utama mereka, mereka boleh dikategatauikan seperti berikut:

1. Retardan api komposit halogen-inorganik

   • Komponen Teras: Terutamanya terdiri daripada retardan api halogenasi (seperti decabromodiphenyl ethane, resin epoksi brominated, dan lain -lain) dan retardan api tak organik (seperti antimoni trioksida, magnesium hidroksida, aluminium hidroksida, dan lain -lain).

   • Mekanisme: Retardan api halogenasi melepaskan radikal halogen semasa pembakaran, yang menangkap radikal yang dihasilkan oleh penguraian terma polimer, mengganggu reaksi rantai pembakaran. Sebatian anorganik seperti antimoni trioksida ( $S{b}_2{O}_3$ ) bertindak sebagai sinergi di sini. Ia bertindak balas dengan retardant api halogenasi untuk membentuk halida antimon yang lebih efisien (seperti $SbC{l}_3$ or $SbB{r}_3$ ), seterusnya meningkatkan kesan api-fasa gas-fasa. Tambahan pula, hidroksida tak organik seperti magnesium dan aluminium hidroksida menyerap haba ketika mereka mengurai dan melepaskan wap air untuk mencairkan gas mudah terbakar, membentuk halangan fizikal yang menyediakan retardan api fasa pepejal.

   • Aplikasi: Terutamanya digunakan dalam termoplastik seperti polistirena dan polipropilena, serta dalam penebat kabel dan bahan penebat lain.

2. Fosforus-Nitrogen Retardants Flame Komposit

   • Komponen Teras: Terutamanya terdiri daripada sebatian yang mengdanungi fosforus (seperti fosforus merah, ester fosfat, polimonium fosfat-PAP, dan sebagainya) dan sebatian yang mengandungi nitrogen (seperti melamin, melamin cyanurate-MCA, guanidine, dan lain-lain).

   • Mekanisme: Kesan sinergistik jenis retardan api ini sangat penting. Sebatian yang mengandungi fosforus dehidrat apabila dipanaskan untuk membentuk lapisan char, yang menghasilkan penghalang padat pada permukaan bahan. Halangan ini mengasingkan bahan dari haba, oksigen, dan gas mudah terbakar, berfungsi sebagai Retardancy Flame Fasa pepejal mekanisme. Pada masa yang sama, sebatian yang mengandungi nitrogen terurai pada suhu tinggi untuk menghasilkan gas yang tidak mudah terbakar (seperti $N_2$ and $N{H}_3$ ). Gas ini berkesan mencairkan kepekatan gas mudah terbakar, mencapai a fasa gas-fasa-retardant kesan. Sebatian yang mengandungi nitrogen juga mempromosikan pembentukan lapisan char, terus meningkatkan prestasi api-api.

   • Aplikasi: Digunakan secara meluas dalam poliuretan, resin epoksi, poliolefin, dan bidang lain, terutamanya di mana perlindungan alam sekitar adalah pertimbangan utama, seperti dalam elektronik, bahan binaan, dan pengangkutan.

3. Intumescent Composite Flame Retardants (IFR)

   • Komponen Teras: IFRS adalah sistem komposit, biasanya mengandungi tiga komponen utama:

     • Sumber Asid: Dehidrasi sumber karbon untuk pembentukan char, seperti polimonium fosfat (APP), asid borik, atau asid fosforik.

     • Sumber Karbon: Bahan yang boleh dipangkin oleh sumber asid untuk membentuk lapisan char pada suhu tinggi, seperti pentaerythritol, kanji, atau sorbitol.

     • Sumber Gas: Mengurangkan pada suhu tinggi untuk menghasilkan gas yang tidak mudah terbakar, menyebabkan lapisan char membengkak dan buih, seperti melamin atau guanidine.

   • Mekanisme: Mekanisme IFRS adalah contoh klasik dari Retardancy Flame Fasa pepejal . Apabila dipanaskan, sumber asid menghasilkan asid, yang menyebabkan sumber karbon menjadi dehidrasi dan membentuk char. Pada masa yang sama, sumber gas terurai dan menghasilkan gas yang menyebabkan lapisan char membentuk buih dan berkembang. Ini mengakibatkan lapisan buih yang tebal, tidak mudah terbakar, berliang di permukaan bahan. Lapisan busa ini bukan sahaja memisahkan bahan dari oksigen dan haba tetapi juga menghalang pembebasan gas mudah terbakar, mencapai hasil api-retardan yang sangat berkesan.

   • Aplikasi: Digunakan secara meluas dalam plastik kejuruteraan, tekstil, salutan, dan pelekat. Mereka sangat disukai untuk mereka bebas halogen dan mesra alam sifat.

2. Klasifikasi oleh bentuk dan keserasian retardan api

Sebagai tambahan kepada mekanisme mereka, retardan api komposit juga boleh dikategorikan oleh bentuk fizikal dan keserasian mereka dengan bahan asas:

1. Retardan api komposit serbuk

   • Ciri -ciri: Dua atau lebih retardan api hanya dicampur bersama sebagai serbuk mikron atau nano, biasanya campuran retardan api bukan organik dan organik.

   • Kelebihan: Proses pengeluaran mudah dan kos yang agak rendah.

   • Kekurangan: Boleh mengalami penyebaran serbuk yang tidak sekata, yang mempengaruhi kestabilan kesan api-retardan.

   • Contoh: Campuran antimoni trioksida dan decabromodiphenyl ethane.

2. Masterbatch Retardants Flame Composite

   • Ciri -ciri: Pelbagai retardan api telah dibersihkan ke dalam pembawa polimer untuk membuat pelet berkonsentrasi tinggi (masterbatches).

   • Kelebihan: Retardan api disebarkan secara seragam di dalam bahan asas, meningkatkan kestabilan dan konsistensi kesan api-api. Borang Masterbatch juga menjadikan pengendalian dan pemprosesan lebih mudah dan mengurangkan pencemaran habuk.

   • Kekurangan: Kos pengeluaran yang agak tinggi, yang memerlukan pemilihan resin pembawa yang sesuai.

   • Contoh: Masterbatch api-api yang dibuat dengan mencampurkan retardan api fosforus-nitrogen dengan pembawa polipropilena.

3. Retardants api komposit mikroencapsulated

   • Ciri -ciri: Retardan api terkandung dalam polimer atau bahan dinding mikrokapsul lain, membentuk struktur shell teras di peringkat mikron.

   • Kelebihan: Menyelesaikan masalah keserasian yang lemah antara retardan api dan matriks polimer, mengurangkan penghijrahan dan pendarahan bahan tambahan. Ia juga melindungi retardan api dari haba dan kelembapan, meningkatkan kestabilan terma.

   • Kekurangan: Proses penyediaan adalah rumit dan mahal.

   • Contoh: Fosforus merah microencapsulated, di mana shell luar berkesan menghalang pengoksidaan dan hidrolisis fosforus merah, menyelesaikan masalah keselamatan semasa penggunaannya.

Kesimpulan

Retardan api komposit ( Sistem Retardant Flame sinergi ) telah menjadi arah penting dalam pembangunan teknologi retardan api kerana kesan sinergistik mereka yang unik. Mereka meningkatkan prestasi bahan api-api sambil mempertimbangkan keramahan alam sekitar dan kebolehpasaran. Memandangkan permintaan untuk bahan-bahan yang mesra alam dan berprestasi tinggi terus berkembang, penyelidikan masa depan akan memberi tumpuan kepada membangunkan sistem komposit baru, cekap, halogen, rendah, dan rendah. Sistem ini akan menggabungkan teknologi canggih seperti nanoteknologi dan microencapsulation untuk mencapai kejayaan dalam aplikasi yang lebih tinggi bernilai tinggi.