Vlamvertragend principe, de belangrijkste soorten vlamvertragers
Vlamvertragers worden gebruikt om de vlambestendigheid van moleculaire materialen te verbeteren door het ontstekingspunt van moleculaire materialen te verhogen of de brandsnelheid van materialen te verlagen, waardoor de reddingstijd wordt verlengd, levens worden gered en verliezen worden beperkt. Op basis van de structuur kunnen vlamvertragers worden onderverdeeld in macromoleculaire polymere vlamvertragers en vlamvertragers van het type met kleine moleculen; op basis van de gebruiksmethode kunnen ze worden onderverdeeld in additieve vlamvertragers en reactieve vlamvertragers; op basis van het feit of het materiaal halogeen bevat, kunnen ze worden onderverdeeld in halogeen vlamvertragers en niet-halogeen vlamvertragers. Additieve vlamvertragers worden meestal gebruikt in thermoplastische polymeren, die niet chemisch reageren met andere componenten in het materiaal en alleen op een fysische manier in het polymeermateriaal voorkomen; reactieve vlamvertragers worden meestal gebruikt in thermohardende polymeren, die deelnemen aan de chemische reactie van synthetische polymeren en de structurele eenheid van polymeren worden.
Volgens de drie hoofdelementen van verbranding - brandbaar materiaal, brandbaar materiaal en brandbron, kan het principe van vlamvertragers als volgt worden samengevat.
Ten eerste, door de absorptie van warmte vlamvertragend te bereiken. Zoals anorganische vlamvertragende aluminiumhydroxide ontleding bij hoge temperaturen, het vrijkomen van kristallijn water, kristallijn water verdampt in waterdamp. Dit proces absorbeert veel warmte, vermindert de temperatuur van het materiaaloppervlak, vlamvertragend.
Ten tweede, door het genereren van onbrandbaar gas verdun zuurstof en vertraag de snelheid van verbranding. Zoals aluminiumhydroxide vlamvertrager produceert waterdamp kan de concentratie van zuurstof rond het materiaal verminderen en de verspreiding van brand remmen.
Ten derde, de vorming van een dichte deklaag op het oppervlak van het materiaal, het isoleren van het materiaal van zuurstof contact. Zoals fosfor vlamvertragers in omstandigheden met hoge temperaturen zal meer stabiele structuur van cross-linked vast materiaal of verkoolde laag gewikkeld rond het materiaal om verdere verbranding te voorkomen.
Ten vierde, vang de vrije radicalen die betrokken zijn bij de verbrandingsreactie, rem de vrije radicale kettingreactie. Zoals broombrandvertragers in omstandigheden op hoge temperatuur, polymeermaterialen door thermische ontleding, broombrandvertragers en thermische ontledingsproducten tegelijkertijd in de gasfase verbrandingsgebied, vangen de vrije radicalen in de gasfase verbrandingsgebied, remmen de vrije radicale kettingreactie, waardoor vlamverspreiding wordt voorkomen.
Volgens de algemene categorieën kunnen vlamvertragers worden onderverdeeld in halogeenhoudende vlamvertragers en niet-halogeenhoudende vlamvertragers. Het grootste verschil tussen de twee is dat de eerste halogenen bevat, terwijl de laatste geen halogenen bevat. Halogeenvrij is echter niet absoluut halogeenvrij, maar wordt gedefinieerd aan de hand van de hoeveelheid halogeen. Halogeenvrij wordt gedefinieerd als minder dan 900 ppm broom en chloor, en minder dan 1500 ppm totaal broom en chloor. Met gehalogeneerde vlamvertragers worden voornamelijk broomhoudende vlamvertragers en gechloreerde vlamvertragers bedoeld, waarvan broomhoudende vlamvertragers de meest gebruikte en meest gebruikte vlamvertragers zijn. De meeste brandvertragende materialen bevatten halogenen. Gehalogeneerde vlamvertragers hebben de kenmerken van een lage toevoeging, een aanzienlijk vlamvertragend effect en een lage prijs. Bij de toevoeging van vlamvertragers hebben halogeenelementen een goede compatibiliteit met polymeermaterialen en hebben ze geen invloed op de fysische en chemische eigenschappen van de materialen zelf. Maar tegelijkertijd kunnen we de individuele broomhoudende vlamvertragers niet negeren. Zoals hexabroomcyclododecaan, in het verbrandingsproces zal vrijkomen veel rook en giftige gassen, om de brand, ontsnapping en herstel inspanningen om moeilijkheden te brengen.
In de gehalogeneerde vlamvertragers gezicht veel controverse, moeten we de volgende feiten te begrijpen.
Ten eerste worden broomhoudende vlamvertragers wereldwijd nog steeds veel gebruikt en zijn er momenteel wel 70 soorten broomhoudende vlamvertragers. Op de geautoriseerde lijst en de kandidaatslijst van de EU en veel landen staat alleen hexabroomcyclododecaan, waaronder 2 tot 3 soorten gehalogeneerde vlamvertragers. De overgrote meerderheid van broomhoudende vlamvertragers is grondig geëvalueerd om te bewijzen dat ze onschadelijk zijn voor mens en milieu, en sommige broomhoudende vlamvertragers, zoals tetrabroombisfenol A, zijn minder giftig dan keukenzout.
Ten tweede produceert het gebruik en recyclingproces van broomhoudende vlamvertragers onder de juiste bedrijfsomstandigheden geen nieuwe gevaarlijke gassen voor de buitenwereld en is de recyclebaarheid beter dan bij andere vlamvertragende systemen. Broomhoudende vlamvertragers hebben een breed toepassingsgebied, bijna alle materialen moeten vlamvertragend zijn.
Tot de halogeenvrije vlamvertragers behoren fosforhoudende vlamvertragers, opzwellende vlamvertragers, anorganische vlamvertragers, siliciumhoudende vlamvertragers en vlamvertragers op biologische basis. Er zijn veel soorten halogeenvrije vlamvertragers, maar ze hebben een gemeenschappelijk probleem, namelijk dat het moeilijk is om een goed vlamvertragend effect te bereiken en dat er een impact is op de mechanica van het materiaal en de verwerkingseigenschappen. Daarom hebben gehalogeneerde vlamvertragers en niet-halogene vlamvertragers hun eigen voor- en nadelen, mensen moeten rekening houden met de structuur van het substraat dat wordt vertraagd, het gebruik van het milieu en recycling, enz. bij het kiezen van vlamvertragers. De meeste halogeenvrije vlamvertragers bevatten de elementen fosfor en stikstof.
I. Fosforhoudende vlamvertragers. Fosforhoudende vlamvertragers zijn onderverdeeld in anorganische fosforhoudende vlamvertragers en organische fosforhoudende vlamvertragers, fosforhoudende vlamvertragers die worden aangepast en samengesteld. Fosforhoudende vlamvertragers werken voornamelijk in de eerste fase van de ontbinding van het materiaal in de brand, waarbij ze een beschermende film vormen, geïsoleerd van de hitte en lucht van buitenaf.
Ten tweede, de uitbreiding van vlamvertragers. Opzwellende vlamvertragers kunnen het materiaal dat wordt blootgesteld aan de vlam lange tijd effectief beschermen.
Ten derde, anorganische vlamvertragers. Anorganische vlamvertragers hebben een goede thermische stabiliteit, vlamvertragend, niet-vluchtig, niet-corrosief gas, kleine rookontwikkeling, enz. en zijn de belangrijkste grondstoffen van halogeenarme vlamvertragers.
Ten vierde, siliciumhoudende vlamvertragers. Siliciumhoudende vlamvertragers, de Si-O-Si-structuur is stabiel en heeft de kenmerken van lage toxiciteit, anti-druppelen, bevorderen de vorming van koolstof en rookonderdrukking tijdens verbranding.
V. Biobrandvertragers. Hoewel biogebaseerde vlamvertragers zich nog maar in de beginfase van het onderzoek bevinden, zijn ze geleidelijk aan een belangrijk aandachtspunt en onderzoeksgebied geworden op basis van hun voordelen: lage prijs, niet-toxisch en breed scala aan hulpbronnen.
Wetenschappelijk inzicht in de milieubescherming van vlamvertragers. De laatste jaren is er steeds meer vraag naar halogeenvrije vlamvertragers. Lange tijd en zelfs nu nog, "halogeenhoudende vlamvertragers zijn giftig en schadelijk, halogeenvrije vlamvertragers zijn milieuvriendelijk en zijn de toekomstige richting van vlamvertragers", is het verkeerde standpunt diep geworteld. Het standpunt van halogeenvrije vlamvertragers "halogeenvrij = milieubescherming" is populair geworden. Volgens het internationale gemeenschappelijke chemische classificatie- en etiketteringssysteem zijn van alle meer dan 70 soorten commerciële broomhoudende vlamvertragers alleen TBBA (tetrabroombisfenol A) en HBCD (hexabroomcyclododecaan) twee producten duidelijk gedefinieerd als giftig en schadelijk. En sommige niet-halogene vlamvertragers, zoals de overgrote meerderheid van fosfaatesters en sommige fosfaten en hypofosfaten, dragen zelf het etiket van milieugevaarlijke stoffen. Daarom is er geen wetenschappelijke basis om te beoordelen of het milieuvriendelijk is door bepaalde chemische elementen te bevatten.
Vlamvertragende weekmakers van dezelfde serie
| Lcflex® T-50 | T-50; ASE | CAS 91082-17-6 |
| Lcflex® ATBC | Acetyltributylcitraat | CAS 77-90-7 |
| Lcflex® TBC | Tributylcitraat | CAS 77-94-1 |
| Lcflex® TCPP | TCPP vlamvertrager | CAS 13674-84-5 |
| Lcflex® DOTP | Dioctyltereftalaat | CAS 6422-86-2 |
| Lcflex® DEP | Diethylftalaat | CAS 84-66-2 |
| Lcflex® TEC | triethylcitraat | CAS 77-93-0 |
| Lcflex® DOA | Dioctyladipaat | CAS 123-79-5 |
| Lcflex® DOS | SEBACINEZUUR DI-N-OCTYLESTER | CAS 2432-87-3 |
| Lcflex® DINP | Diisononylftalaat | CAS 28553-12-0/685 15-48-0 |
| Lcflex® TMP | Trimethylolpropaan | CAS 77-99-6 |
| Lcflex® TEP | Triethylfosfaat | CAS 78-40-0 |
| Lcflex® TOTM | Trioctyltrimellitaat | CAS 3319-31-1 |
| Lcflex® BBP | Biogebaseerde weekmakers, Hoog-efficiënte weekmaker | |
| Lcflex® TMP | Trimethylol propaan | CAS 77-99-6 |
| Lcflare® TCEP | Tris(2-chloorethyl)fosfaat | CAS 115-96-8 |
| Lcflare® BDP | Bisfenol-A bis(difenylfosfaat) | CAS 5945-33-5 |
| Lcflare® TPP | Trifenylfosfaat | CAS 115-86-6 |