Polymeerien palaminen on erittäin voimakas ja monimutkainen terminen hapettumisreaktio, jolle on ominaista savun tai liekin muodostuminen. Palonsuoja-aineet ovat lisäaineita, jotka estävät muovien syttymisen tai estävät liekin etenemistä. Palonsuoja-aineiden palonsuoja-aineena on estää tai hidastaa polymeerimateriaalien palamisprosessissa tapahtuvia fysikaalisia tai kemiallisia muutoksia. Palonsuoja-aine ilmenee erityisesti seuraavissa asioissa.
Palonsuoja-aine polymeerin palamisprosessissa, jolla on palonsuoja-ainevaikutus:
Palonsuoja-aine – lämmön absorptiovaikutus
Lämmön absorptiovaikutuksen tehtävänä on saada polymeerimateriaalin lämpötilan nousu vaikeaksi.
Esimerkiksi booraksissa on 10 kiteisen veden molekyyliä, jotka vapauttavat kiteistä vettä ja sitovat 141.8 kJ/mol lämpöä, mikä estää lämmön absorboitumisen materiaaliin ja estää siten sen lämpötilan nousun, mikä johtaa palonestovaikutukseen.
Palonsuoja-aine – peittävä vaikutus
Vaikutuksena on, että korkeammissa lämpötiloissa muodostuu stabiili peitekerros tai että aine hajoaa vaahtomaiseksi peitteeksi polymeerimateriaalin pinnan päälle. Tämä vaikeuttaa palamisessa syntyvän lämmön pääsyä materiaalin sisään ja polymeerimateriaalin lämpöhajoamisessa syntyvien palavien kaasujen poistumista. Se toimii ilmaesteenä materiaalille, mikä estää materiaalin halkeilua ja saavuttaa palonestovaikutuksen.
Palonsuoja-aine – laimennusvaikutus
Nämä aineet voivat kuumentuessaan muodostaa suuren määrän palamatonta kaasua, jolloin polymeerimateriaalin tuottama syttyvä kaasu ja ilman happi laimenevat eivätkä saavuta syttyvää pitoisuusaluetta.
Palonsuoja-aine – siirtovaikutus
Vaikutuksena on muuttaa polymeerimateriaalin lämpöhajoamistapaa, mikä estää palavien kaasujen muodostumista.
Palonsuoja-aine palonsuoja-aine – estovaikutus
Palamisreaktioiden aktiivisten välituotteiden, kuten HO⁻:n ja H⁻:n, sitominen estää vapaiden radikaalien ketjureaktioita ja hidastaa palamisnopeutta, kunnes liekki sammuu.
Palonsuoja-aine – tehostava vaikutus
Joillakin materiaaleilla ei ole palonestovaikutusta yksinään käytettynä tai niiden palonestovaikutus on vähäinen, mutta palonestovaikutuksen tehostamiseksi voidaan käyttää erilaisia materiaaleja, kuten antimonitrioksidia ja halogeeniyhdisteitä yhdessä.
Palonsuoja-aine polymeerien palamisprosessissa:
Palonsuoja-aine – kaasufaasipalonsuoja-aine
Höyryfaasissa esiintyvillä palonsuoja-aineilla tarkoitetaan ketjureaktioiden keskeyttämisen tai hidastamisen palonsuoja-ainetta kaasufaasissa. Höyryfaasin palonsuoja koostuu pääasiassa seuraavista ominaisuuksista:
- Vapaiden radikaalien estäjiä syntyy, kun palonestoainetta kuumennetaan tai poltetaan, mikä keskeyttää palamisketjureaktion.
- Hienojakoisten hiukkasten muodostuminen palonestoaineen kuumentamisen tai polttamisen yhteydessä, mikä edistää vapaiden radikaalien sitoutumista ja ketjupalamisreaktion lopettamista.
- Suurten määrien inertin kaasun tai tiheän höyryn vapautuminen, kun palonestoainetta kuumennetaan tai poltetaan.
Palonsuoja-aineet – tiivistetyn faasin palonsuoja-aineet
Tiivistyneen faasin palonsuoja-aineella tarkoitetaan palonsuoja-ainetta, joka syntyy hidastamalla tai keskeyttämällä palonsuoja-aineiden lämpöhajoamista tiivistetyssä faasissa. Tiivistyneen faasin palonsuoja-aine koostuu pääasiassa:
- Palonsuoja-aineet, jotka hidastavat tai keskeyttävät syttyvien kaasujen ja radikaalien lämpöhajoamisen, joita voi syntyä koalesenssiprosessin aikana
- Palonsuoja-aineiden epäorgaaniset täyteaineet, joilla on suuri ominaislämpökapasiteetti, mikä vähentää materiaalin todennäköisyyttä saavuttaa lämpöhajoamislämpötila lämmönvarauksen ja lämmönjohtavuuden ansiosta.
- Palonsuoja-aineen terminen hajoaminen imee lämpöä, jolloin palonestoaineen lämpötilan nousu hidastuu tai pysähtyy.
- Kun palonestoaine palaa, sen pinnalle muodostuu huokoinen hiilikerros, jota on vaikea polttaa, joka eristää lämmön ja hapen sekä estää palavan kaasun pääsyn kaasufaasiin.
Palonsuoja-aine – lämmönvaihdon palonsuoja-aineen keskeytys
Keskeytetty lämmönvaihtopalonsuoja-aine tarkoittaa, että osa palonsuoja-aineen palamisessa syntyvästä lämmöstä otetaan pois, jolloin materiaali ei pysty ylläpitämään lämpöhajoamislämpötilaa eikä siten tuottamaan palavia kaasuja, joten palaminen sammuu itsestään.
Lisätietoja SINOYQX-melamiinisyanuraatista (MCA) saat ottamalla meihin yhteyttä sähköpostitse osoitteeseen [email protected] tai soittamalla numeroon +86-28-8411-1861.
Osa kuvista ja teksteistä on kopioitu Internetistä, ja tekijänoikeudet kuuluvat alkuperäiselle tekijälle. Jos rikkomuksia ilmenee, ota meihin yhteyttä poistaaksesi.