अधिकांश बहुलक सामग्री ज्वलनशील और दहनशील सामग्री होती है, जिसमें उच्च गर्मी रिलीज दर, उच्च कैलोरी मूल्य, तेजी से लौ प्रसार की गति, बुझाने के लिए मुश्किल होती है, और कभी -कभी मोटी धुएं और विषाक्त गैसों का उत्पादन होती है, जिससे लोगों के जीवन और संपत्ति की सुरक्षा की धमकी दी जाती है। इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और घरेलू निर्माण सामग्री जैसी सामग्रियों के लिए आग रोक के मानक हैं, और लौ रिटार्डेंट्स को जोड़ना बहुलक लौ मंदता को प्राप्त करने का मुख्य तरीका है।
सबसे पहले, लौ मंदता की परिभाषा।
फ्लेम रिटार्डेंट, जिसे फ्लेम रिटार्डेंट, फायर-रेसिस्टेंट एजेंट या फायर रिटार्डेंट के रूप में भी जाना जाता है, एक सहायक एजेंट है जिसका उपयोग सामग्री के लौ प्रतिरोध में सुधार करने, सामग्री प्रज्वलन को रोकने और लौ प्रसार को दबाने के लिए किया जाता है। यह आग को रोकने में मदद करता है, आग के प्रसार को धीमा कर देता है, गर्मी की रिहाई, धुएं और विषाक्त उत्सर्जन को कम करता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सुरक्षित पलायन के लिए समय बढ़ाएं।
फ्लेम रिटार्डेंट्स के इतिहास का पता 1820 तक किया जा सकता है। 1960 के दशक के बाद से, फ्लेम रिटार्डेंट्स को धीरे -धीरे उत्पादन और बड़ी मात्रा में लागू किया गया है। अब तक, फ्लेम रिटार्डेंट्स प्लास्टिसाइज़र के बाद दूसरे सबसे बड़े एडिटिव में विकसित हुए हैं।
लौ रिटार्डेंट्स के फ्लेम रिटार्डेंट मैकेनिज्म में मुख्य रूप से शामिल हैं:
1) हीट अवशोषण: लौ रिटार्डेंट्स गर्म होने पर, गर्मी को अवशोषित करने और दहनिबलों की सतह के तापमान को कम करने, फ्लेम रिटार्डेंसी में भूमिका निभाते हुए विघटित और वाष्पित हो जाते हैं;
2) कवरेज फ़ंक्शन: हीटिंग के बाद, इन्सुलेशन और ऑक्सीजन बाधा प्रदान करने के लिए एक कवरिंग लेयर बनता है;
3) चेन ब्रेकिंग रिएक्शन: दहन प्रतिक्रिया को देरी या समाप्त करने के लिए दहन द्वारा उत्पन्न मुक्त कणों को कैप्चर करें;
4) गैर -दहनशील गैस घुटन: हीटिंग गैर -दहनशील गैसों को विघटित करता है, ऑक्सीजन और दहनशील गैस सांद्रता को पतला करता है।
दूसरे, लौ रिटार्डेंट्स के प्रकार।
कई प्रकार के लौ रिटार्डेंट्स हैं, जिन्हें उनकी रासायनिक संरचना के अनुसार कार्बनिक लौ रिटार्डेंट्स और अकार्बनिक फ्लेम रिटार्डेंट्स में विभाजित किया जा सकता है। तत्व के प्रकार के अनुसार, इसे हलोजन प्रणाली, फास्फोरस सिस्टम, नाइट्रोजन सिस्टम, सिलिकॉन सिस्टम, मैग्नीशियम एल्यूमीनियम सिस्टम, मोलिब्डेनम सिस्टम आदि में विभाजित किया जा सकता है। लौ रिटार्डेंट्स और फ्लेम रिटारडेंट सामग्री के बीच संबंध के अनुसार, उन्हें जोड़ा फ्लेम रिटार्डेंट और रिएक्टिव फ्लेम रिटर्न में विभाजित किया जा सकता है। निम्नलिखित आरेख लौ मंदबुद्धि का एक मोटा वर्गीकरण है:
वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले लौ मंदबुद्धि में मुख्य रूप से अकार्बनिक, कार्बनिक फास्फोरस और कार्बनिक हैलोजेन शामिल हैं। प्रदर्शन, लौ मंद दक्षता, पर्यावरण मित्रता, और इन तीन लौ मंदक के फायदे इस प्रकार हैं:
एक हैलोजेन फ्लेम रिटार्डेंट है।
हैलोजेन फ्लेम रिटार्डेंट्स मुख्य रूप से हैलोजेन से बने कार्बनिक लौ रिटार्डेंट्स को संदर्भित करते हैं, जो 1960 के दशक के बाद से व्यापक रूप से उपयोग किए गए हैं। ब्रोमीन फ्लेम रिटार्डेंट्स इसके प्रतिनिधि हैं और दुनिया में उत्पादित सबसे बड़े कार्बनिक लौ रिटार्डेंट में से एक हैं। ब्रोमीन फ्लेम रिटार्डेंट्स 300 डिग्री पर विघटित होते हैं और बहुलक गिरावट प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पन्न मुक्त कणों को पकड़ सकते हैं, जिससे दहन प्रतिक्रियाओं को ब्लॉक करने के लिए दहन प्रतिक्रियाओं में देरी या फ्लेम-रिटार्डेंट एचबीआर गैस जारी कर सकते हैं।
मुख्य उत्पाद: टेट्राब्रोमोबिसफेनोल ए, डेकाब्रोमोडिफेनिल एथेन, आदि।
विशेषताएं: उच्च लौ मंद दक्षता, कम उपयोग, मध्यम मूल्य, भौतिक गुणों पर न्यूनतम प्रभाव, लेकिन उच्च दहन धुएं और विषाक्त और संक्षारक गैसों की रिहाई।
चित्र 10 ब्रोमोडिफ़ेनीथेन फ्लेम रिटार्डेंट मास्टरबैच, हैवांग केमिकल द्वारा निर्मित।
अंतर्राष्ट्रीय समुदाय ने क्रमिक रूप से नियमों और नीतियों जैसे कि पॉप्स कन्वेंशन, वीईईई, आरओएचएस, रीच, आदि को पेश किया है। हैलोजेन फ्लेम रिटार्डेंट्स पर्यावरण संरक्षण में सख्ती से प्रतिबंधित हैं। दुनिया में ब्रोमीन संसाधनों की कमी और एकाधिकार के कारण, ब्रोमीन की कीमत में तेजी से वृद्धि हुई है, और ब्रोमीन आधारित लौ रिटार्डेंट्स का लागत लाभ धीरे -धीरे खो गया है, जिसके परिणामस्वरूप बाजार हिस्सेदारी में क्रमिक गिरावट आई है।
दूसरा फास्फोरस आधारित फ्लेम रिटार्डेंट्स है।
फॉस्फोरस फ्लेम रिटार्डेंट्स में कार्बनिक फास्फोरस फ्लेम रिटार्डेंट्स और अकार्बनिक फॉस्फोरस फ्लेम रिटार्डेंट्स शामिल हैं। मुख्य विशेषताएं: कम विषाक्तता, कम धुएं, कम हलोजन या यहां तक कि हलोजन-मुक्त, उच्च दक्षता और कम खुराक।
पिक्चर वायर के लिए माइक्रोकैप्सल रेड फॉस्फोरस मास्टरबैच, हनज़ोंग ज़ाल।
1) कार्बनिक फास्फोरस लौ मंदता।
मुख्य उत्पाद: फॉस्फोनिक एसिड एस्टर, फॉस्फेट एस्टर, हाइपोफॉस्फाइट एस्टर, कार्बनिक फॉस्फेट लवण, फॉस्फीन ऑक्साइड, फॉस्फोरस नाइट्रोजन यौगिक, आदि।
यौगिकों से युक्त फास्फोरस के थर्मल अपघटन के उत्पादों में मजबूत निर्जलीकरण प्रभाव होते हैं, जो कार्बन से ढंकी बहुलक सतह को कार्बोइजेशन कर सकते हैं, एक कार्बन फिल्म बनाते हैं, हवा को अलग कर सकते हैं, और लौ मंद प्रभावों को प्राप्त कर सकते हैं।
नुकसान: खराब गर्मी प्रतिरोध, उच्च अस्थिरता, प्लास्टिक थर्मल विरूपण तापमान में गिरावट।
2) अकार्बनिक फास्फोरस फ्लेम रिटार्डेंट:
मुख्य उत्पाद: लाल फास्फोरस, माइक्रोएन्कैप्सुलेटेड लाल फास्फोरस, अमोनियम फॉस्फेट, अमोनियम पॉलीफॉस्फेट (एपीपी), आदि।
ऐप इंट्यूमसेंट फ्लेम रिटार्डेंट सिस्टम पर लागू होता है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से पॉलीओलेफिन, पॉलीयुरेथेन फोम, कोटिंग और अन्य लौ रिटार्डेंट्स के लिए किया जाता है।
तीसरा धातु हाइड्रॉक्साइड है।
मुख्य रूप से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड से बना, यह एक लौ मंदता है जो लौ मंदता, धुएं के दमन और भरने को एकीकृत करता है। मुख्य विशेषताएं: गैर-विषैले, गैर संक्षारक, अच्छी स्थिरता, अच्छी गैर स्थिरता, कोई विषाक्त गैसें, धुएं का दमन, आदि।
एक एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड है।
एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, एथ के रूप में संक्षिप्त किया गया है, जिसमें लौ मंदता, धुएं का दमन और भरने वाले कार्य हैं, गैर विषैले और सस्ती है, और सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक लौ मंदता है। एटीएच लगभग 250 डिग्री पर गर्मी को निर्जलीकरण और अवशोषित करना शुरू कर देता है, सामग्री की सतह पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उत्पादन करता है और इसके दहन को दबा देता है। इलास्टोमर्स के लिए उपयुक्त, थर्मोसेटिंग रेजिन, थर्माप्लास्टिक प्लास्टिक, आदि।
चित्र: चीन सुपर लीग निगम से अल्ट्रा फाइन हाई व्हाइट एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड।
दूसरा मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड है।
मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड वर्तमान में कम धुएं और गैर-विषैले गुणों के साथ एक विकसित एडिटिव फ्लेम रिटार्डेंट है, जो दहन के दौरान अम्लीय और संक्षारक गैसों को बेअसर कर सकता है। मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड का अपघटन तापमान एथ से अधिक है, जो 350 से 400 डिग्री तक है, जिससे यह उच्च तापमान इंजीनियरिंग प्लास्टिक के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। हालांकि, क्योंकि मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड राल अपघटन को उत्प्रेरित कर सकता है, यह आमतौर पर थर्माप्लास्टिक पॉलिएस्टर रेजिन के लिए उपयुक्त नहीं है।
अकार्बनिक हाइड्रॉक्साइड्स की कम लौ मंद दक्षता के कारण, अतिरिक्त राशि आमतौर पर 50%~ 70%के रूप में अधिक होती है, जो भौतिक गुणों को प्रभावित करती है। इसलिए, सामग्री के साथ संगतता में सुधार के लिए सतह उपचार की आवश्यकता है।
चौथा जस्ता बोरेट है।
जिंक बोरेट में विभिन्न कार्य हैं जैसे कि लौ रिटार्डेंसी, स्मोक दमन, कार्बोज़ाइजेशन, यिन दमन और एंटी पिघलने की बूंदें। कम लागत, गैर विषैले और गैर-परेशान, सामग्री की ताकत, बढ़ाव और थर्मल उम्र बढ़ने को प्रभावित नहीं करता है। जिंक बोरेट को अकेले या कार्बनिक हलाइड्स और एंटीमनी ट्राइऑक्साइड के साथ बेहतर लौ रिटार्डेंसी के लिए संयोजन में इस्तेमाल किया जा सकता है।
पांच ट्राइज़िन लौ मंदक हैं।
Triazine लौ retardants मुख्य रूप से मेलामाइन और इसके डेरिवेटिव से बने होते हैं, जिनमें कई प्रतिक्रिया कार्य, अच्छे थर्मल स्थिरता, अच्छे लौ मंद प्रभाव और पॉलिमर के साथ अच्छी संगतता होती है।
मुख्य उत्पाद: मेलामाइन, मेलामाइन सियानुरेट, एमपीपी, एमपी, आदि।
मेलामाइन और इसके डेरिवेटिव विस्तार लौ रिटार्डेंट सिस्टम के लिए उपयुक्त हैं, जिसका उपयोग मुख्य रूप से विस्तार लौ रिटार्डेंट नायलॉन के लिए किया जाता है।
6। विस्तार लौ मंदता।
1) फास्फोरस नाइट्रोजन विस्तार लौ मंदता।
फॉस्फोरस नाइट्रोजन फ्लेम रिटार्डेंट एक लौ रिटार्डेंट है जो मुख्य रूप से फास्फोरस और नाइट्रोजन से बना है, जिसमें अच्छा लौ मंद प्रभाव, कम धूम्रपान की मात्रा और विषाक्त गैसों का कम उत्पादन होता है। फॉस्फोरस नाइट्रोजन लौ रिटार्डेंट्स गर्म होने पर एक झरझरा परत बनाते हैं, जो गर्मी और ऑक्सीजन को इन्सुलेट कर सकता है। जारी जल वाष्प और अमोनिया कार्बन परत को फोम कर सकते हैं, जो लौ मंदता के लिए फायदेमंद है। सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला फॉस्फोरस नाइट्रोजन विस्तार लौ रिटार्डेंट वर्तमान में मेलामाइन, एपीपी और पॉलिएस्टर सिस्टम हैं।
फॉस्फोरस नाइट्रोजन फ्लेम रिटार्डेंट, हनज़ोंग ज़ल।
दूसरा विस्तार योग्य ग्रेफाइट है।
एक्सपेंडेबल ग्रेफाइट को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्राकृतिक ग्रेफाइट को अम्लीय करके बनाया जाता है, इसे पानी से धोता है, इसे फ़िल्टर करता है, इसे सूखता है, और फिर इसे 900-1000 डिग्री पर विस्तारित करता है। विस्तार योग्य ग्रेफाइट की मात्रा बढ़ते तापमान के साथ सैकड़ों बार विस्तारित होती है, जिससे गर्मी स्रोतों को अलग करने के लिए बहुलक सतह पर एक कार्बन परत बनती है। विस्तार प्रक्रिया के दौरान, यह बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित करता है, इंटरलेयर में एसिड आयनों को जारी करता है, निर्जलीकरण और कार्बोज़ेशन को बढ़ावा देता है, और श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को बाधित करने के लिए दहन द्वारा उत्पन्न मुक्त कणों के साथ जोड़ता है। इसका उपयोग फास्फोरस यौगिकों और धातु ऑक्साइड के साथ एक सहक्रियात्मक प्रभाव पैदा करने के लिए किया जा सकता है, और एक छोटी राशि को जोड़ने से लौ मंदता के उद्देश्य को प्राप्त हो सकता है।
तेजी से सख्त अग्नि सुरक्षा मानकों और प्लास्टिक अनुप्रयोगों की तेजी से वृद्धि ने लौ रिटार्डेंट बाजार में बढ़ती प्रवृत्ति को जन्म दिया है। हालांकि, चीन में अपेक्षाकृत कम अनिवार्य लौ मंदक मानक हैं, और लौ मंद प्रौद्योगिकी अपेक्षाकृत पिछड़े हैं। ब्रोमीन फ्लेम रिटार्डेंट अभी भी मुख्य हैं। विदेश में कुछ ब्रोमीन लौ रिटार्डेंट्स के उपयोग के निषेध या प्रतिबंध से प्रभावित, हैलोजेन-मुक्त, उच्च दक्षता, कम विषाक्तता, और कम धुएं की लौ मंदक चीन में तेजी से विकसित हुए हैं। क्रॉसलिंकिंग, अल्ट्राफाइन, माइक्रोएन्कैप्सुलेशन, सतह संशोधन और समग्र तालमेल जैसी नई लौ रिटार्डेंट टेक्नोलॉजीज रिसर्च हॉटस्पॉट बन गए हैं।
