Įvadas į azoto pagrindu pagamintus nailono antipirenus

Įvadas į azoto pagrindu pagamintus nailono antipirenus

Azoto pagrindo antipirenai pasižymi mažu toksiškumu, nekoroziškumu, terminiu ir UV stabilumu, geru antipirenų efektyvumu ir ekonomiškumu. Tačiau jų trūkumai yra apdorojimo sunkumai ir prasta dispersija polimero matricoje. Įprasti azoto pagrindo antipirenai nailonui yra MCA (melamino cianuratas), melaminas ir MPP (melamino polifosfatas).

Ugnį slopinantis mechanizmas apima du aspektus:

1. Fizinis „sublimacijos ir endoterminis“ mechanizmas: liepsną slopinanti medžiaga sumažina polimerinės medžiagos paviršiaus temperatūrą ir izoliuoja ją nuo oro per sublimaciją ir šilumos absorbciją.
2. Katalizinis karbonizavimas ir išsiplėtimo mechanizmas kondensuotoje fazėje: liepsną slopinanti medžiaga sąveikauja su nailonu, skatindama tiesioginę karbonizaciją ir išsiplėtimą.

MCA atlieka dvejopas funkcijas liepsną slopinančiame procese – skatina karbonizaciją ir putojimą. Liepsną slopinantis mechanizmas ir veiksmingumas priklauso nuo nailono tipo. MCA ir MPP tyrimai PA6 ir PA66 rodo, kad šie liepsną slopinantys priedai sukelia skersinius jungimus PA66, tačiau skatina PA6 skaidymąsi, todėl PA66 pasižymi geresnėmis liepsną slopinančiomis savybėmis nei PA6.

1. Melamino cianuratas (MCA)

MCA sintetinamas iš melamino ir cianuro rūgšties vandenyje, sudarant vandeniliu jungiamąjį junginį. Tai puikus behalogenis, mažai toksiškas ir mažai dūmingas antipirenas, dažniausiai naudojamas nailono polimeruose. Tačiau tradicinis MCA turi aukštą lydymosi temperatūrą (skylasi ir sublimuojasi aukštesnėje nei 400 °C temperatūroje) ir gali būti maišomas su dervomis tik kietų dalelių pavidalu, todėl dispersija netolygi ir dalelės yra didelės, o tai neigiamai veikia antipireno efektyvumą. Be to, MCA daugiausia veikia dujų fazėje, todėl degimo metu susidaro mažai anglies ir purūs, neapsauginiai anglies sluoksniai.

Siekiant išspręsti šias problemas, MCA modifikuoti buvo panaudota molekulinių kompozitų technologija, įterpiant papildomą antipireninį priedą (WEX), kuris sumažina MCA lydymosi temperatūrą ir leidžia jį lydyti kartu su PA6 bei itin smulkiai disperguoti. WEX taip pat pagerina anglies susidarymą degimo metu, pagerindamas anglies sluoksnio kokybę ir sustiprindamas kondensuotos fazės MCA antipireninį poveikį, taip gamindamas puikių eksploatacinių savybių turinčias antipirenines medžiagas.

2. Intumescent Flame Retardant (IFR)

IFR yra reikšminga behalogenė liepsną slopinanti sistema. Jos pranašumai, palyginti su halogenintais liepsną slopinančiais produktais, yra mažas dūmų išsiskyrimas ir netoksiškų dujų išsiskyrimas degimo metu. Be to, IFR susidaręs anglies sluoksnis gali sugerti išsilydžiusį, degantį polimerą, neleisdamas lašėti ir plisti ugniai.

Pagrindiniai IFR komponentai yra šie:

• Dujų šaltinis (melamino pagrindo junginiai)
• Rūgšties šaltinis (fosforo-azoto antipirenai)
• Anglies šaltinis (pats nailonas)
• Sinergetiniai priedai (pvz., cinko boratas, aliuminio hidroksidas) ir apsaugos nuo lašėjimo priemonės.

Kai fosforo-azoto antipirenų ir melamino pagrindo junginių masės santykis yra:

• Mažiau nei 1 %: Nepakankamas antipireninis poveikis.
• Virš 30 %: Apdorojimo metu vyksta lakumas.
• Nuo 1 % iki 30 % (ypač 7 %–20 %): optimalus atsparumas ugniai, nekeičiant apdorojamumo.

  More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com