Princípio do retardador de chama, os principais tipos de retardador de chama
Os retardantes de chama são usados para melhorar a resistência à chama de materiais moleculares, aumentando o ponto de ignição de materiais moleculares ou reduzindo a velocidade de queima de materiais, aumentando assim o tempo de resgate, salvando vidas e reduzindo perdas. De acordo com a estrutura, os retardantes de chama podem ser divididos em retardantes de chama macromoleculares poliméricos e do tipo molécula pequena; de acordo com o método de uso, eles podem ser divididos em retardantes de chama aditivos e retardantes de chama reativos; de acordo com o fato de o material conter halogênio, eles podem ser divididos em retardantes de chama halógenos e retardantes de chama não halógenos. Os retardantes de chama aditivos são usados principalmente em polímeros termoplásticos, que não reagem quimicamente com outros componentes do material e só existem no material polimérico de forma física; os retardantes de chama reativos são usados principalmente em polímeros termofixos, que participam da reação química dos polímeros sintéticos e se tornam a unidade estrutural dos polímeros.
De acordo com os três principais elementos da combustão - material combustível, material combustível e fonte de fogo -, o princípio do retardador de chamas pode ser resumido nos quatro seguintes.
Primeiro, por meio da absorção de calor para obter o retardante de chamas. Por exemplo, a decomposição do hidróxido de alumínio retardador de chamas inorgânico em altas temperaturas, a liberação de água cristalina e a evaporação da água cristalina em vapor de água. Esse processo absorverá muito calor, reduzirá a temperatura da superfície do material e será retardante de chamas.
Em segundo lugar, ao gerar gás não inflamável, dilui o oxigênio e diminui a velocidade da combustão. Por exemplo, o retardador de chama de hidróxido de alumínio produz vapor de água que pode reduzir a concentração de oxigênio ao redor do material e inibir a propagação do fogo.
Terceiro, a formação de uma camada de cobertura densa na superfície do material, isolando o material do contato com o oxigênio. Por exemplo, os retardadores de chama à base de fósforo em condições de alta temperatura se tornarão uma estrutura mais estável de material sólido reticulado ou uma camada carbonizada envolvida em torno do material para evitar a combustão contínua.
Quarto, capturar os radicais livres envolvidos na reação de combustão e inibir a reação em cadeia dos radicais livres. Por exemplo, retardadores de chama de bromo em condições de alta temperatura, materiais poliméricos por decomposição térmica, retardadores de chama de bromo e produtos de decomposição térmica ao mesmo tempo na área de combustão da fase gasosa, capturam os radicais livres na área de combustão da fase gasosa, inibem a reação em cadeia dos radicais livres e, assim, impedem a propagação da chama.
De acordo com as categorias gerais, os retardantes de chama podem ser divididos em retardantes de chama que contêm halogênio e retardantes de chama não halógenos. A maior diferença entre os dois é que o primeiro contém halogênios, enquanto o segundo não contém halogênios. Entretanto, livre de halogênio não é absolutamente livre de halogênio, mas é definido de acordo com a quantidade de seu conteúdo. Livre de halogênio é definido como menos de 900 ppm de bromo e cloro e menos de 1.500 ppm de bromo e cloro totais. Os retardantes de chama halogenados referem-se principalmente aos retardantes de chama bromados e aos retardantes de chama clorados, dos quais os retardantes de chama bromados são os retardantes de chama mais usados e amplamente utilizados. A maioria dos materiais retardadores de chama contém halogênios. Os retardadores de chama halogenados têm as características de baixa adição, efeito retardador de chama significativo e baixo preço. Na adição de retardantes de chama, os elementos halógenos têm boa compatibilidade com materiais poliméricos e não afetam as propriedades físicas e químicas dos próprios materiais. Mas, ao mesmo tempo, não podemos ignorar os retardantes de chama bromados individuais. Por exemplo, o hexabromociclododecano, no processo de combustão, libera muita fumaça e gases tóxicos, o que dificulta os esforços de fuga e recuperação.
Os retardadores de chama halogenados enfrentam muita controvérsia, por isso precisamos entender os seguintes fatos.
Em primeiro lugar, os retardantes de chama bromados ainda são amplamente utilizados em todo o mundo, e atualmente existem até 70 tipos de retardantes de chama bromados. A lista autorizada e a lista de candidatos da UE e de muitos países contêm apenas hexabromociclododecano, incluindo de 2 a 3 tipos de retardantes de chama halogenados. A grande maioria dos retardantes de chama bromados foi rigorosamente avaliada para provar que é inofensiva para os seres humanos e o meio ambiente, e alguns retardantes de chama bromados, como o tetrabromobisfenol A, são menos tóxicos do que o sal de cozinha.
Em segundo lugar, sob as condições operacionais corretas, o processo de uso e reciclagem de retardantes de chama bromados não produzirá novos gases perigosos para o mundo exterior, e a reciclabilidade é melhor do que a de outros sistemas retardantes de chama. Os retardantes de chama bromados têm uma ampla gama de aplicabilidade, quase todos os materiais precisam ser retardantes de chama.
Os retardantes de chama sem halogênio incluem retardantes de chama à base de fósforo, retardantes de chama intumescentes, retardantes de chama inorgânicos, retardantes de chama contendo silício e retardantes de chama de base biológica. Há muitos tipos de retardantes de chama sem halogênio, mas eles enfrentam um problema comum, ou seja, é difícil obter um bom efeito retardante de chama e há um impacto na mecânica do material e nas propriedades de processamento. Portanto, os retardantes de chama halogenados e os retardantes de chama não halogenados têm suas próprias vantagens e desvantagens, e as pessoas devem levar em conta a estrutura do substrato que está sendo retardado, o uso do meio ambiente e a reciclagem etc. ao escolher os retardantes de chama. A maioria dos retardantes de chama sem halogênio contém os elementos fósforo e nitrogênio.
I. Retardadores de chama de fósforo. Os retardantes de chama à base de fósforo são divididos em retardantes de chama à base de fósforo inorgânico e retardantes de chama à base de fósforo orgânico; a modificação do retardante de chama à base de fósforo e o retardante de chama composto são o foco de seu trabalho. Os retardadores de chama de fósforo atuam principalmente no estágio inicial de decomposição do material no fogo, formando uma película protetora, isolada do calor e do ar externos.
Em segundo lugar, a expansão dos retardadores de chama. Os retardadores de chama intumescentes podem proteger com eficácia o material exposto à chama por um longo período.
Terceiro, retardadores de chama inorgânicos. Os retardantes de chama inorgânicos têm boa estabilidade térmica, retardante de chama, não volátil, gás não corrosivo, pequena geração de fumaça, etc., e são as principais matérias-primas do sistema retardante de chama sem halogênio de baixo halogênio.
Quarto, retardadores de chama contendo silício. Os retardantes de chama que contêm silício, a estrutura Si-O-Si é estável e tem as características de baixa toxicidade, antigotejamento, promove a formação de carbono e a supressão de fumaça durante a combustão.
V. Retardantes de chama de base biológica. Embora os retardantes de chama de base biológica estejam apenas no estágio inicial da pesquisa, eles se tornaram gradualmente um foco de atenção e pesquisa com base em suas vantagens de baixo preço, não toxicidade e ampla gama de recursos.
Compreensão científica da proteção ambiental dos retardantes de chama. Nos últimos anos, os retardantes de chama sem halogênio são cada vez mais procurados. Por muito tempo e até hoje, "os retardantes de chama halógenos são tóxicos e prejudiciais, os retardantes de chama sem halogênio são ecologicamente corretos e são a direção futura dos retardantes de chama", a visão errada está profundamente enraizada. O ponto de vista dos retardantes de chama sem halogênio "sem halogênio = proteção ambiental" se tornou popular. Na verdade, de acordo com o sistema internacional comum de classificação e rotulagem de produtos químicos, entre todos os mais de 70 tipos de retardantes de chama bromados comerciais, apenas dois produtos TBBA (tetrabromobisfenol A) e HBCD (hexabromociclododecano) são claramente definidos como tóxicos e prejudiciais. E alguns retardantes de chama não halógenos, como a grande maioria dos ésteres de fosfato e alguns fosfatos e hipofosfatos, possuem o rótulo de substâncias perigosas para o meio ambiente. Portanto, não há base científica para julgar se o produto é ecologicamente correto por conter determinados elementos químicos.
Plastificantes retardantes de chama da mesma série
| Synoflex® T-50 | T-50; ASE | CAS 91082-17-6 |
| Synoflex® ATBC | Citrato de acetil tributil | CAS 77-90-7 |
| Synoflex® TBC | Citrato de tributil | CAS 77-94-1 |
| Synoflex® TCPP | TCPP retardante de chamas | CAS 13674-84-5 |
| Synoflex® DOTP | Tereftalato de dioctila | CAS 6422-86-2 |
| Synoflex® DEP | Ftalato de dietila | CAS 84-66-2 |
| Synoflex® TEC | citrato de trietila | CAS 77-93-0 |
| Synoflex® DOA | Adipato de dioctila | CAS 123-79-5 |
| Synoflex® DOS | ÉSTER DI-N-OCTIL DO ÁCIDO SEBÁCICO | CAS 2432-87-3 |
| Synoflex® DINP | Ftalato de diisononila | CAS 28553-12-0/685 15-48-0 |
| Synoflex® TMP | Trimetilolpropano | CAS 77-99-6 |
| Synoflex® TEP | Fosfato de trietila | CAS 78-40-0 |
| Synoflex® TOTM | Trioctil trimelato | CAS 3319-31-1 |
| Synoflex® BBP | Plastificantes de base biológica, Plastificante de alta eficiência | |
| Synoflex® TMP | Trimetilol propano | CAS 77-99-6 |
| Sinoflare® TCEP | Fosfato de tris(2-cloroetil) | CAS 115-96-8 |
| Sinoflare® BDP | Bisfenol-A bis(difenil fosfato) | CAS 5945-33-5 |
| Sinoflare® TPP | Fosfato de trifenila | CAS 115-86-6 |