Apa saja berbagai jenis penghambat api gabungan?

RetaRdants api komposit adalah Bagian yang sangat diperlukan dari ilmu material modern. Mereka menggaBungkan dua atau leBih jenis komponen penahan api dengan cara tertentu untuk menciptakan efek sinergis, mencapai tingkat retardansi api yang tidak bisa dilakukan oleh agen tunggal. Tindakan sinergis ini tidak hanya meningkatkan efisiensi tahan api tetapi juga mengurangi jumlah aditif yang dibutuhkan, meminimalkan dampak negatif pada sifat fisik material, seperti kekuatan mekanik dan proses proses.

1. Klasifikasi berdasarkan mekanisme pengembara api

Keuntungan Inti dari Retardants Api Komposit terletak pada sinergi dari berbagai mekanisme penahan api mereka. Berdasarkan mode aksi utama mereka, mereka dapat dikategatauikan sebagai berikut:

1. Penghambat api komposit halogen-anorganik

   • Komponen inti: Terutama terdiri dari retardan api terhalogenasi (seperti decabromodiphenyl etana, resin epoksi brominasi, dll.) Dan retardan api anorganik (seperti antimon trioksida, magnesium hidroksida, aluminium hidroksida, dll.).

   • Mekanisme: Retardan nyala terhalogenasi melepaskan radikal halogen selama pembakaran, yang menangkap radikal yang dihasilkan oleh dekomposisi termal polimer, mengganggu reaksi berantai pembakaran. Senyawa anorganik seperti antimon trioksida ( $S{b}_2{HAI}_3$ ) bertindak sebagai sinergis Di Sini. Itu bereaksi dengan retardant api terhalogenasi untuk membentuk antimon halida yang lebih efisien (seperti $SbC{l}_3$ or $SbB{r}_3$ ), lebih lanjut meningkatkan efek pengulangan api fase gas. Selain itu, hidroksida anorganik seperti magnesium dan aluminium hidroksida menyerap panas saat mereka menguraikan dan melepaskan uap air untuk melemahkan gas yang mudah terbakar, membentuk penghalang fisik yang memberikan keterbelakangan api fase padat.

   • Aplikasi: Terutama digunakan dalam termoplastik seperti polystyrene dan polypropylene, serta dalam isolasi kabel dan bahan isolasi lainnya.

2. Fosfor-Nitrogen Komposit Flame Retardants

   • Komponen inti: Terutama terdiri dari senyawa yang mengDanung fosfor (seperti fosfor merah, ester fosfat, poliammonium fosfat-PAP, dll.) Dan senyawa yang mengandung nitrogen (seperti melamin, melamin sianurate-MCA, guanidine, dll.).

   • Mekanisme: Efek sinergis dari jenis penghambat api ini sangat signifikan. Senyawa yang mengandung fosfor dehidrat ketika dipanaskan untuk membentuk lapisan arang, yang menciptakan penghalang padat pada permukaan material. Penghalang ini mengisolasi bahan dari panas, oksigen, dan gas yang mudah terbakar, berfungsi sebagai a Retardansi api fase padat mekanisme. Pada saat yang sama, senyawa yang mengandung nitrogen terurai pada suhu tinggi untuk menghasilkan gas yang tidak mudah terbakar (seperti $N_2$ and $N{H}_3$ ). Gas -gas ini secara efektif melemahkan konsentrasi gas yang mudah terbakar, mencapai a Retardan api fase gas memengaruhi. Senyawa yang mengandung nitrogen juga mempromosikan pembentukan lapisan char, lebih lanjut meningkatkan kinerja tahan api.

   • Aplikasi: Banyak digunakan dalam poliuretan, resin epoksi, poliolefin, dan bidang lainnya, terutama di mana perlindungan lingkungan merupakan pertimbangan utama, seperti dalam elektronik, bahan bangunan, dan transportasi.

3. Intumescent Composite Flame Retardants (IFR)

   • Komponen inti: IFR secara inheren adalah sistem komposit, biasanya berisi tiga komponen utama:

     • Sumber asam: Dehidrat Sumber karbon untuk pembentukan arang, seperti polyammonium fosfat (APP), asam borat, atau asam fosfat.

     • Sumber Karbon: Suatu zat yang dapat dikatalisis oleh sumber asam untuk membentuk lapisan arang pada suhu tinggi, seperti pentaerythritol, pati, atau sorbitol.

     • Sumber Gas: Mengurai pada suhu tinggi untuk menghasilkan gas yang tidak mudah terbakar, menyebabkan lapisan arang membengkak dan busa, seperti melamin atau guanidine.

   • Mekanisme: Mekanisme IFRS adalah contoh klasik Retardansi api fase padat . Saat dipanaskan, sumber asam menghasilkan asam, yang menyebabkan sumber karbon mengalami dehidrasi dan membentuk arang. Secara bersamaan, sumber gas membusuk dan menghasilkan gas yang menyebabkan lapisan arang pembentukan busa dan mengembang. Ini menghasilkan lapisan busa yang tebal, tidak mudah terbakar, berpori di permukaan material. Lapisan busa ini tidak hanya mengisolasi bahan dari oksigen dan panas tetapi juga mencegah pelepasan gas yang mudah terbakar, mencapai hasil penahan api yang sangat efektif.

   • Aplikasi: Banyak digunakan dalam plastik teknik, tekstil, pelapis, dan perekat. Mereka sangat disukai untuk mereka bebas halogen dan ramah lingkungan properti.

2. Klasifikasi berdasarkan bentuk penghambat api dan kompatibilitas

Selain mekanismenya, retardan api komposit juga dapat dikategorikan berdasarkan bentuk fisiknya dan kompatibilitas dengan bahan dasar:

1. Retardants api komposit bubuk

   • Karakteristik: Dua atau lebih penghambat api hanya dicampur bersama sebagai bubuk berukuran mikron atau nano, biasanya campuran retardan api anorganik dan organik.

   • Keuntungan: Proses produksi sederhana dan biaya yang relatif rendah.

   • Kerugian: Dapat menderita dispersi bubuk yang tidak rata, yang mempengaruhi stabilitas efek tahan api.

   • Contoh: Campuran antimon trioksida dan decabromodiphenyl etana.

2. Masterbatch Composite Flame Retardants

   • Karakteristik: Beberapa retardants api telah disisihkan ke dalam pembawa polimer untuk membuat pelet konsentrasi tinggi (masterbatch).

   • Keuntungan: Retardants api tersebar secara seragam dalam bahan dasar, meningkatkan stabilitas dan konsistensi efek tahan api. Bentuk MasterBatch juga membuat penanganan dan pemrosesan lebih mudah dan mengurangi polusi debu.

   • Kerugian: Biaya produksi yang relatif tinggi, membutuhkan pemilihan resin operator yang sesuai.

   • Contoh: Masterbatch tahan api yang dibuat dengan mencampur retardan nyala fosfor-nitrogen dengan pembawa polypropylene.

3. Mikroenkapsulasi Retardants Api Komposit

   • Karakteristik: Retardants api dienkapsulasi dalam polimer atau bahan dinding mikrokapsul lainnya, membentuk struktur core-shell pada tingkat mikron.

   • Keuntungan: Memecahkan masalah kompatibilitas yang buruk antara penghambat api dan matriks polimer, mengurangi migrasi dan perdarahan aditif. Ini juga melindungi penghambat api dari panas dan kelembaban, meningkatkan stabilitas termal.

   • Kerugian: Proses persiapannya rumit dan mahal.

   • Contoh: Fosfor merah mikroenkapsulasi, di mana cangkang luar secara efektif mencegah oksidasi dan hidrolisis fosfor merah, memecahkan masalah keamanan selama penggunaannya.

Kesimpulan

Retardants api komposit ( Sistem Retardant Flame Synergistic ) telah menjadi arah penting dalam pengembangan teknologi penghambat api karena efek sinergisnya yang unik. Mereka meningkatkan kinerja material penahan api sambil mempertimbangkan keramahan dan kemampuan proses lingkungan. Karena permintaan untuk bahan ramah lingkungan dan berkinerja tinggi terus tumbuh, penelitian di masa depan akan fokus pada pengembangan sistem komposit baru, efisien, bebas halogen, rokok rendah, dan beroksisitas rendah. Sistem ini akan menggabungkan teknologi canggih seperti nanoteknologi dankapsulasi mikro untuk mencapai terobosan dalam aplikasi yang lebih bernilai tinggi.