Az égésgátló elve, az égésgátló fő típusai
Az égésgátló anyagokat a molekuláris anyagok lángállóságának javítására használják a molekuláris anyagok gyulladáspontjának növelésével vagy az anyagok égési sebességének csökkentésével, ezáltal növelve a mentési időt, életeket mentve és csökkentve a veszteségeket. A szerkezet szerint az égésgátlók makromolekuláris polimer és kismolekulás égésgátlókra oszthatók; a felhasználási mód szerint additív és reaktív égésgátlókra oszthatók; aszerint, hogy az anyag tartalmaz-e halogént, halogén és nem halogén égésgátlókra oszthatók. Az additív égésgátlókat többnyire hőre lágyuló polimerekben használják, amelyek nem lépnek kémiai reakcióba az anyag más összetevőivel, és csak fizikai úton léteznek a polimer anyagban; a reaktív égésgátlókat többnyire hőre keményedő polimerekben használják, amelyek részt vesznek a szintetikus polimerek kémiai reakciójában, és a polimerek szerkezeti egységévé válnak.
Az égés három fő eleme - éghető anyag, éghető anyag és tűzforrás - szerint az égésgátlók égésgátló elve a következő négyben foglalható össze.
Először is, a hő elnyelésén keresztül az égésgátló elérése érdekében. Mint például a szervetlen égésgátló alumínium-hidroxid bomlása magas hőmérsékleten, a felszabaduló kristályos víz, kristályos víz párolog vízgőzzé. Ez a folyamat sok hőt nyel el, csökkenti az anyag felületének hőmérsékletét, égésgátló.
Másodszor, nem gyúlékony gáz előállításával hígítja az oxigént és lassítja az égés sebességét. Például az alumínium-hidroxid égésgátló vízgőzt termel, amely csökkentheti az oxigén koncentrációját az anyag körül, és gátolja a tűz terjedését.
Harmadszor, egy sűrű fedőréteg kialakulása az anyag felületén, amely elszigeteli az anyagot az oxigénnel való érintkezéstől. Mint például a foszfor égésgátlók magas hőmérsékleti körülmények között stabilabb szerkezetűvé válik a térhálósodott szilárd anyag vagy a karbonizált réteg, amely az anyag köré tekeredik, hogy megakadályozza a folyamatos égést.
Negyedszer, az égési reakcióban részt vevő szabad gyökök befogása, a szabad gyökös láncreakció gátlása. Mint például bróm lángmentesítő anyagok magas hőmérsékleti körülmények között, polimer anyagok hőbomlással, bróm lángmentesítő anyagok és hőbomlástermékek egyidejűleg a gázfázisú égési területre, a gázfázisú égési területen lévő szabad gyökök befogása, a szabad gyökös láncreakció gátlása, ezáltal a láng terjedésének megakadályozása.
A tágabb kategóriák szerint az égésgátlók halogéntartalmú égésgátlókra és halogénmentes égésgátlókra oszthatók. A legnagyobb különbség a kettő között az, hogy az előbbi halogént tartalmaz, míg az utóbbi nem tartalmaz halogént. A halogénmentes azonban nem teljesen halogénmentes, hanem a halogéntartalom mennyisége alapján határozzák meg. Halogénmentesnek minősül, ha a bróm és a klór kevesebb, mint 900 ppm, illetve az összes bróm és klór kevesebb, mint 1500 ppm. halogénezett égésgátlók alatt elsősorban a brómozott égésgátlókat és a klórozott égésgátlókat értjük, amelyek közül a brómozott égésgátlók a leggyakrabban használt és széles körben alkalmazott égésgátlók. A legtöbb égésgátló anyag halogéneket tartalmaz. A halogénezett égésgátlók jellemzői az alacsony hozzáadott mennyiség, a jelentős égésgátló hatás és az alacsony ár. Az égésgátlók hozzáadásakor a halogén elemek jól kompatibilisek a polimer anyagokkal, és nem befolyásolják maguknak az anyagoknak a fizikai és kémiai tulajdonságait. Ugyanakkor nem hagyhatjuk figyelmen kívül az egyes brómozott égésgátló anyagokat. Mint például a hexabróm-ciklodododekán, az égési folyamat során sok füstöt, valamint mérgező gázokat bocsát ki, a tűz, a menekülés és a helyreállítási erőfeszítések nehézségeket okoznak.
A halogénezett égésgátlók sok ellentmondással szembesülnek, meg kell értenünk a következő tényeket.
Először is, a brómozott égésgátlókat még mindig széles körben használják világszerte, és jelenleg 70 féle brómozott égésgátló létezik. Az EU és számos ország engedélyezett és jelöltlistája csak a hexabróm-ciklodododekánt tartalmazza, beleértve 2-3 féle halogénezett égésgátlót. A brómozott égésgátlók túlnyomó többségét szigorúan értékelték annak bizonyítására, hogy ártalmatlanok az emberre és a környezetre, és egyes brómozott égésgátlók, mint például a tetrabromobiszfenol A, kevésbé mérgezőek, mint az asztali só.
Másodszor, megfelelő működési feltételek mellett a brómozott égésgátlók felhasználása és újrahasznosítási folyamata nem termel új veszélyes gázokat a külvilág számára, és az újrahasznosíthatóság jobb, mint más égésgátló rendszereké. A brómozott égésgátlók széles körű alkalmazhatósággal rendelkeznek, szinte minden anyagnak égésgátlónak kell lennie.
A halogénmentes égésgátlók közé tartoznak a foszforalapú égésgátlók, az intumeszcens égésgátlók, a szervetlen égésgátlók, a szilíciumtartalmú égésgátlók és a bioalapú égésgátlók. Sokféle halogénmentes égésgátló létezik, de közös problémával szembesülnek, azaz nehéz jó égésgátló hatást elérni, és hatással van az anyag mechanikájára és a feldolgozási tulajdonságokra. Ezért a halogénezett égésgátlóknak és a halogénmentes égésgátlóknak megvannak a maguk előnyei és hátrányai, az embereknek figyelembe kell venniük az égésgátolt szubsztrát szerkezetét, a környezet felhasználását és az újrahasznosítást stb. az égésgátlók kiválasztásakor. A halogénmentes égésgátlók többsége foszfor- és nitrogénelemeket tartalmaz.
I. Foszforos égésgátlók. A foszforos égésgátlók szervetlen foszforos égésgátlókra és szerves foszforos égésgátlókra oszlanak, a foszforos égésgátló módosítása és az összetett égésgátló a munkájának középpontjában áll. A foszforos égésgátlók elsősorban a tűzben lévő anyag bomlásának kezdeti szakaszában működnek, védőfóliát képezve, elszigetelve a külső hőtől és levegőtől.
Másodszor, az égésgátlók elterjedése. Az intumeszcens égésgátlók hosszú ideig hatékonyan védik a lángnak kitett anyagot.
Harmadszor, szervetlen égésgátlók. A szervetlen égésgátlók jó hőstabilitással rendelkeznek, lángmentesítő, nem illékony, nem korróziós gáz, kis füstképződés stb., és az alacsony halogéntartalmú halogénmentes égésgátló rendszer fő nyersanyagai.
Negyedszer, szilíciumtartalmú égésgátlók. A szilíciumtartalmú égésgátlók, a Si-O-Si szerkezet stabil, és jellemzői az alacsony toxicitás, a csepegésgátlás, a szénképződés elősegítése és a füst elnyomása az égés során.
V. Bioalapú égésgátlók. Bár a bioalapú égésgátlók még csak a kutatás kezdeti szakaszában vannak, fokozatosan a figyelem és a kutatás középpontjába kerültek, mivel előnyük az alacsony ár, a nem mérgező hatás és az erőforrások széles skálája.
Az égésgátlók környezetvédelmének tudományos megértése. Az utóbbi években egyre inkább keresetté váltak a halogénmentes égésgátlók. Hosszú ideig és még most is mélyen gyökerezik a téves nézet, miszerint "a halogénmentes égésgátlók mérgezőek és károsak, a halogénmentes égésgátlók környezetbarátok és az égésgátlók jövőbeli iránya". A halogénmentes égésgátlók "halogénmentes = környezetvédelem" nézőpontja népszerűvé vált. Valójában a nemzetközi közös kémiai osztályozási és címkézési rendszer szerint a több mint 70 féle kereskedelmi forgalomban lévő brómozott égésgátló közül csak a TBBA (tetrabromobiszfenol A) és a HBCD (hexabromociklodododekán) két termék egyértelműen mérgezőnek és károsnak minősül. És néhány nem halogén égésgátló, mint például a foszfátészterek túlnyomó többsége és néhány foszfát és hipofoszfát maga is viseli a környezetre veszélyes anyagok címkéjét. Ezért nincs tudományos alap annak megítélésére, hogy bizonyos kémiai elemeket tartalmazva környezetbarátnak tekinthető-e.
Ugyanazon sorozatba tartozó lágyítószerek lángmentesítő anyagai
| Lcflex® T-50 | T-50; ASE | CAS 91082-17-6 |
| Lcflex® ATBC | Acetil-tributil-citrát | CAS 77-90-7 |
| Lcflex® TBC | Tributil-citrát | CAS 77-94-1 |
| Lcflex® TCPP | TCPP égésgátló | CAS 13674-84-5 |
| Lcflex® DOTP | Dioctil tereftalát | CAS 6422-86-2 |
| Lcflex® DEP | Dietil-ftalát | CAS 84-66-2 |
| Lcflex® TEC | trietil-citrát | CAS 77-93-0 |
| Lcflex® DOA | Dioctil-adipát | CAS 123-79-5 |
| Lcflex® DOS | SZEBACINSAV DI-N-OKTILÉSZTER | CAS 2432-87-3 |
| Lcflex® DINP | Diisononylftalát | CAS 28553-12-0/685 15-48-0 |
| Lcflex® TMP | Trimetilolpropán | CAS 77-99-6 |
| Lcflex® TEP | Trietilfoszfát | CAS 78-40-0 |
| Lcflex® TOTM | Trioktil-trimellitát | CAS 3319-31-1 |
| Lcflex® BBP | Bioalapú lágyítószerek, nagy hatékonyságú lágyítószer | |
| Lcflex® TMP | Trimetilol-propán | CAS 77-99-6 |
| Lcflare® TCEP | Trisz(2-klóretil)-foszfát | CAS 115-96-8 |
| Lcflare® BDP | Biszfenol-A-bisz(difenilfoszfát) | CAS 5945-33-5 |
| Lcflare® TPP | Trifenilfoszfát | CAS 115-86-6 |