ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებების გამოყენება პოლიპროპილენში

ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებები მაღალეფექტური, საიმედო და ფართოდ გამოყენებადი ცეცხლგამძლე საშუალებების სახეობაა, რომლებმაც მკვლევარების მნიშვნელოვანი ყურადღება მიიპყრო. მათ სინთეზსა და გამოყენებაში მნიშვნელოვანი მიღწევებია მიღწეული.

1. ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებების გამოყენება პოლიპროპილენში

პოლიპროპილენის (PP) ფიზიკური თვისებები გადამწყვეტ როლს ასრულებს მის სამრეწველო გამოყენებაში. თუმცა, მისი შეზღუდული ჟანგბადის ინდექსი (LOI) მხოლოდ დაახლოებით 17.5%-ია, რაც მას სწრაფად აალებადს ხდის. PP მასალების ღირებულებაზე სამრეწველო გამოყენებაში გავლენას ახდენს როგორც მათი ცეცხლგამძლეობა, ასევე ფიზიკური თვისებები. ბოლო წლებში, მიკროკაფსულაცია და ზედაპირის მოდიფიკაცია ცეცხლგამძლე PP მასალების ძირითად ტენდენციებად იქცა.

მაგალითი 1: PP მასალებზე გამოყენებული იქნა სილანის შემაერთებელი აგენტით (KH-550) მოდიფიცირებული ამონიუმის პოლიფოსფატი (APP) და სილიკონის ფისის ეთანოლის ხსნარი. როდესაც მოდიფიცირებული APP-ის მასური წილი 22%-ს მიაღწია, მასალის LOI 30.5%-მდე გაიზარდა, ხოლო მისი მექანიკური თვისებები ასევე აკმაყოფილებდა მოთხოვნებს და აჭარბებდა არამოდიფიცირებული APP-ით ცეცხლგამძლე PP მასალებს.

მაგალითი 2: APP ადგილზე პოლიმერიზაციის გზით მოთავსდა მელამინის (MEL), ჰიდროქსილის სილიკონის ზეთისა და ფორმალდეჰიდის ფისისგან შემდგარ გარსში. შემდეგ მიკროკაფსულები შეურიეს პენტაერითრიტოლს და ცეცხლგამძლეობისთვის დაამუშავეს PP მასალებზე. მასალამ აჩვენა შესანიშნავი ცეცხლგამძლეობა, 32%-იანი LOI-ით და UL94 V-0 ვერტიკალური წვის ტესტის რეიტინგით. ცხელ წყალში ჩაძირვის შემდეგაც კი, კომპოზიტმა შეინარჩუნა კარგი ცეცხლგამძლეობა და მექანიკური თვისებები.

მაგალითი 3: ალუმინის ჰიდროქსიდით (ATH) დაფარვით მოდიფიცირებული APP შერწყმული იქნა დიპენტაერითრიტოლთან 2.5:1 მასის თანაფარდობით PP მასალებში გამოსაყენებლად. როდესაც ცეცხლგამძლე ნივთიერების საერთო მასური წილი 25% იყო, LOI-მ მიაღწია 31.8%-ს, ცეცხლგამძლეობის რეიტინგმა მიაღწია V-0-ს და პიკური სითბოს გამოყოფის სიჩქარე მნიშვნელოვნად შემცირდა.

2. ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებების გამოყენება პოლისტიროლში

პოლისტიროლი (PS) ადვილად აალებადია და აგრძელებს წვას ანთების წყაროს მოშორების შემდეგაც. ისეთი პრობლემების მოსაგვარებლად, როგორიცაა მაღალი სითბოს გამოყოფა და ალის სწრაფი გავრცელება, ჰალოგენისგან თავისუფალი ფოსფორის ბაზაზე დამზადებული ცეცხლგამძლე საშუალებები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ PS-ის ცეცხლგამძლეობაში. PS-ის ცეცხლგამძლეობის გავრცელებული მეთოდებია საფარი, გაჟღენთვა, ფუნჯით წასმა და პოლიმერიზაციის ეტაპზე ცეცხლგამძლეობა.

მაგალითი 1: გაფართოებადი პოლისტიროლისთვის განკუთვნილი ფოსფორის შემცველი ცეცხლგამძლე წებოვანი ნივთიერება სინთეზირებული იქნა სოლ-გელის მეთოდით N-β-(ამინოეთილ)-γ-ამინოპროპილტრიმეთოქსისილანის და ფოსფორმჟავას გამოყენებით. ცეცხლგამძლე პოლისტიროლის ქაფი მომზადდა საფარის მეთოდით. ​​როდესაც ტემპერატურა 700°C-ს გადააჭარბა, წებოვანი ნივთიერებით დამუშავებულმა პოლისტიროლის ქაფმა წარმოშვა 49%-ზე მეტი ნახშირის ფენა.

მსოფლიოს მასშტაბით მკვლევარებმა ვინილის ან აკრილის ნაერთებში შეიყვანეს ფოსფორის შემცველი ცეცხლგამძლე სტრუქტურები, რომლებიც შემდეგ სტიროლთან კოპოლიმერიზდება ფოსფორის შემცველი სტიროლის კოპოლიმერების მისაღებად. კვლევები აჩვენებს, რომ სუფთა პოლისტიროლთან შედარებით, ფოსფორის შემცველი სტიროლის კოპოლიმერები ავლენენ მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულ LOI-ს და ნახშირის ნარჩენებს, რაც მიუთითებს უკეთეს თერმულ სტაბილურობასა და ცეცხლგამძლეობაზე.

მაგალითი 2: ვინილ-ტერმინირებული ოლიგომერული ფოსფატის ჰიბრიდული მაკრომონომერი (VOPP) დამყნობილი იქნა PS-ის მთავარ ჯაჭვზე ნამყენი კოპოლიმერიზაციის გზით. ნამყენი კოპოლიმერი მყარი ფაზის მექანიზმის მეშვეობით ავლენდა ცეცხლგამძლეობას. VOPP-ის შემცველობის ზრდასთან ერთად, LOI იზრდებოდა, შემცირდა პიკური სითბოს გამოყოფის სიჩქარე და სითბოს საერთო გამოყოფა, ხოლო დნობის წვეთები გაქრა, რაც ავლენდა მნიშვნელოვან ცეცხლგამძლე ეფექტს.

გარდა ამისა, არაორგანული ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებების ქიმიურად შეერთება შესაძლებელია გრაფიტთან ან აზოტზე დაფუძნებულ ცეცხლგამძლე საშუალებებთან პოლისტიროლის ცეცხლგამძლეობაში გამოსაყენებლად. პოლისტიროლზე ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებების დასატანად ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას საფარის ან ფუნჯის მეთოდები, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მასალის LOI-ს და ნახშირის ნარჩენებს.

3. ფოსფორზე დაფუძნებული ცეცხლგამძლე საშუალებების გამოყენება PA-ში

პოლიამიდი (PA) ადვილად აალებადია და წვის დროს მნიშვნელოვან კვამლს გამოყოფს. ვინაიდან PA ფართოდ გამოიყენება ელექტრონულ კომპონენტებსა და აღჭურვილობაში, ხანძრის საშიშროება განსაკუთრებით მაღალია. მის მთავარ ჯაჭვში არსებული ამიდური სტრუქტურის გამო, PA-ს აალების შემანელებელი სხვადასხვა მეთოდით შეიძლება იქნას გამოყენებული, სადაც როგორც დანამატური, ასევე რეაქტიული აალების შემანელებელი საშუალებები ძალიან ეფექტურია. აალების შემანელებელ PA-ებს შორის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ალკილ ფოსფინატის მარილები.

მაგალითი 1: კომპოზიტური მასალის მოსამზადებლად PA6 მატრიცას დაემატა ალუმინის იზობუტილფოსფინატი (A-MBPa). ცეცხლგამძლეობის ტესტირების დროს, A-MBPa PA6-მდე დაიშალა, რამაც წარმოშვა მკვრივი და სტაბილური ნახშირის ფენა, რომელიც იცავდა PA6-ს. მასალამ მიაღწია 26.4%-იან LOI-ს და V-0-ის ცეცხლგამძლეობის რეიტინგს.

მაგალითი 2: ჰექსამეთილენდიამინისა და ადიპინის მჟავას პოლიმერიზაციის დროს, ცეცხლგამძლე PA66-ის მისაღებად დაემატა ცეცხლგამძლე ბის(2-კარბოქსიეთილ)მეთილფოსფინის ოქსიდის (CEMPO) 3 წონითი%. კვლევებმა აჩვენა, რომ ცეცხლგამძლე PA66-ს ჩვეულებრივ PA66-თან შედარებით უფრო მაღალი ცეცხლგამძლეობა ჰქონდა, მნიშვნელოვნად მაღალი LOI-ით. ნახშირის ფენის ანალიზმა აჩვენა, რომ ცეცხლგამძლე PA66-ის მკვრივი ნახშირის ზედაპირი შეიცავდა სხვადასხვა ზომის ფორებს, რაც ხელს უწყობდა სითბოს და გაზის გადაცემის იზოლირებას, რაც აჩვენებდა ცეცხლგამძლეობის მნიშვნელოვან მაჩვენებელს.

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