Въведение в азотните забавители на горенето за найлон

Въведение в азотните забавители на горенето за найлон

Азотните забавители на горенето се характеризират с ниска токсичност, некорозивност, термична и UV стабилност, добра огнеупорна ефективност и икономическа ефективност. Недостатъците им обаче включват трудности при обработката и лошо разпределение в полимерната матрица. Често срещани азотни забавители на горенето за найлон включват MCA (меламин цианурат), меламин и MPP (меламин полифосфат).

Механизмът на забавяне на горенето включва два аспекта:

1. Физически механизъм „Сублимация и ендотермия“: Забавителят на горенето намалява повърхностната температура на полимерния материал и го изолира от въздуха чрез сублимация и абсорбция на топлина.
2. Каталитична карбонизация и механизъм на набъбване в кондензираната фаза: Забавителят на горенето взаимодейства с найлона, насърчавайки директното карбонизиране и разширяване.

MCA проявява двойна функция в процеса на забавяне на горенето, като насърчава както карбонизацията, така и разпенването. Механизмът и ефективността на забавянето на горенето варират в зависимост от вида на найлона. Проучвания върху MCA и MPP в PA6 и PA66 показват, че тези забавители на горенето индуцират омрежване в PA66, но насърчават разграждането в PA6, което води до по-добри характеристики на забавяне на горенето в PA66, отколкото в PA6.

1. Меламин цианурат (MCA)

MCA се синтезира от меламин и цианурова киселина във вода, образувайки водородно-свързан адукт. Той е отличен безхалогенен, нискотоксичен и нискодимен забавител на горенето, често използван в найлоновите полимери. Традиционният MCA обаче има висока точка на топене (разлага се и сублимира над 400°C) и може да се смесва само със смоли в твърда форма на частици, което води до неравномерно разпръскване и голям размер на частиците, което се отразява негативно на ефективността на забавителя на горенето. Освен това, MCA функционира предимно в газова фаза, което води до ниско образуване на въглен и рохкави, незащитни въглеродни слоеве по време на горене.

За да се решат тези проблеми, е използвана молекулярна композитна технология за модифициране на MCA чрез въвеждане на допълнителна огнеупорна добавка (WEX), която понижава точката на топене на MCA, позволявайки съвместно топене и ултрафина дисперсия с PA6. WEX също така подобрява образуването на въглен по време на горене, подобрявайки качеството на въглеродния слой и засилвайки огнеупорния ефект на кондензираната фаза на MCA, като по този начин се произвеждат огнеупорни материали с отлични характеристики.

2. Набъбващ забавител на горенето (IFR)

IFR е значителна безхалогенна система за забавяне на горенето. Нейните предимства пред халогенираните забавители на горенето включват ниски емисии на дим и нетоксично отделяне на газове по време на горене. Освен това, въгленовият слой, образуван от IFR, може да абсорбира разтопен, горящ полимер, предотвратявайки капене и разпространение на огън.

Ключовите компоненти на IFR включват:

• Източник на газ (съединения на меламинова основа)
• Източник на киселина (фосфорно-азотни забавители на горенето)
• Източник на въглерод (самият найлон)
• Синергични добавки (напр. цинков борат, алуминиев хидроксид) и агенти против капене.

Когато масовото съотношение на фосфорно-азотни забавители на горенето към съединения на меламинова основа е:

• Под 1%: Недостатъчен огнеупорен ефект.
• Над 30%: По време на обработката се получава изпаряване.
• Между 1%–30% (особено 7%–20%): Оптимални огнеупорни свойства, без да се засяга обработваемостта.

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