複合炎遅延剤のさまざまなタイプは何ですか？

複合炎遅延剤は、現代の材料科学の不可欠な部分です。それらは、2つ以上の異なるタイプの火炎耐性成分を特定の方法で組み合わせて相乗効果を生み出し、単一のエージェントができないレベルの火炎遅延を達成します。この相乗作用は、炎のリターン剤の効率を高めるだけでなく、必要な添加剤の量を減らし、機械的強度や加工性などの材料の物理的特性に対するマイナスの影響を最小限に抑えます。

1。炎の耐性メカニズムによる分類

の中心的な利点 複合炎遅延剤 それらの複数の炎の遅延メカニズムの相乗効果にあります。彼らの主要な行動モードに基づいて、それらは次のように分類できます。

1. ハロゲン無機複合炎遅延剤

   • コアコンポーネント： 主に、ハロゲン化炎遅延剤（デカブロモジフェニルエタン、臭素化エポキシ樹脂など）および無機炎遅延剤（三酸化抗酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなど）で構成されています。

   • 機構： ハロゲン化火炎薄暗い燃焼中にハロゲンラジカルが放出され、ポリマーの熱分解によって生成されるラジカルを捕獲し、燃焼鎖反応を中断します。アンチモン三酸化物のような無機化合物（ $s{b}_2{o}_3$ ）aとして行動します 相乗効果者 ここ。ハロゲン化炎遅延剤と反応して、より効率的なアンチモンハロゲン化物を形成します（ $sbc{l}_3$ または $sbb{r}_3$ ）、ガス相の炎のリターダント効果をさらに強化します。さらに、マグネシウムや水酸化アルミニウムなどの無機水酸化物が熱を吸収し、水蒸気を分解して放出して可燃性ガスを希釈し、固相火炎遅延を提供する物理的障壁を形成します。

   • アプリケーション： 主にポリスチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性科学、およびケーブル断熱材やその他の断熱材で使用されています。

2. リン酸塩複合炎炎剤

   • コアコンポーネント： 主にリンを含む化合物（赤リン、リン酸エステル、リン酸ポリアモニウム - パップなど）および窒素含有化合物（メラミン、シアン酸メラミン、MCA、グアニジンなど）で構成されています。

   • 機構： このタイプの難燃剤の相乗効果は非常に重要です。リンを含む化合物は、加熱すると脱水和物を形成し、材料の表面に密な障壁を作り出します。このバリアは、材料を熱、酸素、可燃性ガスから分離し、 固相難燃料 機構。同時に、窒素含有化合物は高温で分解して、不燃性ガスを生成します（ $n_2$ そして $n{h}_3$ ）。これらのガスは、可燃性ガスの濃度を効果的に希釈し、 ガス相炎のリターダント 効果。窒素含有化合物はまた、char層の形成を促進し、火炎耐性性能をさらに高めます。

   • アプリケーション： 特に環境保護が電子機器、建築材料、輸送などの重要な考慮事項である場合、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、およびその他の分野で広く使用されています。

3. 挿管合成炎還元剤（IFR）

   • コアコンポーネント： IFRは本質的に複合システムであり、通常は3つの重要なコンポーネントが含まれています。

     • 酸性源： リン酸ポリアモニウム（APP）、ホウ酸、またはリン酸など、炭素形成の炭素源を脱水します。

     • 炭素出典： 酸源によって触媒される物質は、ペンタエリスリトール、デンプン、ソルビトールなどの高温でチャル層を形成します。

     • ガス出典： 高温で分解して、可燃性ガスを生成し、メラミンやグアニジンなどのチャー層を膨らませ、泡立てます。

   • 機構： IFRSのメカニズムは、の典型的な例です 固相難燃料 。加熱すると、酸源が酸を生成し、炭素源を脱水し、charを形成します。同時に、ガス源は、形成されたchar層を泡にして拡張するガスを分解して生成します。これにより、材料の表面に厚く、可燃性の多孔質フォーム層が厚くなります。このフォーム層は、材料を酸素と熱から隔離するだけでなく、可燃性ガスの放出を防ぐため、非常に効果的な炎症性の結果を達成します。

   • アプリケーション： エンジニアリングプラスチック、テキスタイル、コーティング、接着剤で広く使用されています。彼らは彼らのために非常に好まれています ハロゲンフリーで環境に優しい プロパティ。

2。難燃性フォームと互換性による分類

それらのメカニズムに加えて、複合炎遅延剤は、物理的な形と基本材料との互換性によって分類することもできます。

1. パウダーコンポジット火炎遅延剤

   • 特性： 2つ以上の難燃剤は、ミクロンまたはナノサイズの粉末として、通常は無機と有機の火炎遅延剤の混合物として単純にブレンドされます。

   • 利点： 単純な生産プロセスと比較的低コスト。

   • 短所： 不均一な粉末分散に苦しむ可能性があります。これは、炎のリターダント効果の安定性に影響します。

   • 例： 三酸化アンチモンとデカブロモジフェニルエタンの混合物。

2. MasterBatch Composite flame遅延剤

   • 特性： 複数の火炎遅延剤は、高濃度のペレット（マスターバッチ）を作成するために、ポリマーキャリアに事前に分類されます。

   • 利点： 火炎遅延剤は基本材料内に均一に分散されており、炎の耐性効果の安定性と一貫性が向上します。 MasterBatchフォームは、取り扱いと処理を容易にし、粉塵汚染を減らします。

   • 短所： 比較的高い生産コストがあり、適切なキャリア樹脂を慎重に選択する必要があります。

   • 例： ポリプロピレン担体とリン窒素炎遅延剤を混合することによって作られた難燃性マスターバッチ。

3. マイクロカプセル化された複合炎遅延剤

   • 特性： 火炎還元剤は、ポリマーまたは他のミクロカプセル壁材料内でカプセル化され、ミクロンレベルでコアシェル構造を形成します。

   • 利点： 火炎剤とポリマーマトリックスの間の互換性が低いという問題を解決し、添加物の移動と出血を減らします。また、火炎遅延を熱や水分から保護し、熱安定性を改善します。

   • 短所： 準備プロセスは複雑で費用がかかります。

   • 例： マイクロカプセル化された赤リンは、外側の殻が赤リンの酸化と加水分解を効果的に防止し、その使用中に安全性の問題を解決しました。

結論

複合炎遅延剤（ 相乗的な炎遅延システム ）独自の相乗効果のために、難燃剤技術の開発において重要な方向になっています。環境への親しみやすさと処理可能性を考慮しながら、材料の炎の遅延性能を向上させます。環境にやさしい高性能材料の需要が成長し続けるにつれて、将来の研究は、新しい、効率的、ハロゲンを含まない、低煙、および低毒性の複合システムの開発に焦点を当てます。これらのシステムは、ナノテクノロジーやマイクロカプセル化などの高度な技術を組み込んで、より価値の高いアプリケーションでブレークスルーを達成します。