Apa itu sianurat melamin?

Sianurat melamin adalah kompleks non-garam yang terbentuk dari rasio molar 1: 1 dari melamin dan asam sianurat. Ini berbeda dari garam sejati karena kedua komponen tidak terikat secara ion tetapi disatukan oleh jaringan ekstensif ikatan hidrogen yang kuat. Ikatan unik ini memberikan sifat spesifik yang sangat menguntungkan untuk aplikasi utamanya. Formula kimianya dapat direpresentasikan sebagai c₆h₉n₉o₃, atau lebih khusus, sebagai c₃h₆n₆ · c₃h₃n₃o₃, secara eksplisit menunjukkan molekul konstituennya.

Apa itu sianurat melamin?
Melamin Cyanurate (MCA) adalah kompleks supramolekul yang terikat hidrogen dari melamin dan asam sianurat. Ini adalah bubuk kristal putih yang dikenal karena stabilitas termal yang tinggi dan efektivitasnya sebagai penghambat api bebas halogen.

Properti utama
Struktur dan ikatan kimia:
Tidak seperti garam ionik, MCA dibentuk melalui jaringan ikatan hidrogen yang kompleks antara gugus amino melamin dan gugus hidroksil/keto asam sianurat. Ikatan antarmolekul yang kuat ini bertanggung jawab atas stabilitas dan struktur kristal.
Stoikiometri 1: 1 sangat penting untuk pembentukan kompleks stabil ini.

Stabilitas termal:
MCA menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik, biasanya tetap stabil hingga sekitar 320 ° C hingga 350 ° C. Suhu dekomposisi yang tinggi ini membuatnya cocok untuk digunakan dalam polimer yang membutuhkan suhu pemrosesan tinggi, seperti poliamida.
Di atas suhu ini, ia mengalami dekomposisi endotermik, yang merupakan bagian penting dari mekanisme tahan api.

Mekanisme Retardancy Api:
MCA berfungsi terutama sebagai retardant api fase gas dengan beberapa efek fase terkondensasi.
Dekomposisi endotermik: Ketika dipanaskan hingga suhu dekomposisi (di atas 320-330 ° C), MCA menyerap sejumlah besar panas dari api. "Efek pendinginan" ini membantu menurunkan suhu bahan pembakaran.
Pelepasan gas yang tidak mudah terbakar: Setelah dekomposisi, MCA melepaskan gas yang tidak mudah terbakar, terutama amonia (NH₃) dan nitrogen (N₂), bersama dengan karbon dioksida (CO₂) dan uap air. Gas -gas ini mencairkan konsentrasi gas dan oksigen yang mudah terbakar di zona api, secara efektif mencekik api.
Formasi Char: Dalam beberapa sistem polimer, MCA juga dapat mempromosikan pembentukan lapisan arang karbon di permukaan bahan pembakaran. Char ini bertindak sebagai penghalang, mengisolasi polimer yang mendasarinya dari panas dan oksigen, dan menghambat pelepasan produk volatile yang mudah terbakar.

Aspek Lingkungan dan Keselamatan:
Bebas halogen: Salah satu keunggulannya yang paling signifikan adalah bahwa itu sepenuhnya bebas halogen. Ini membahas pertumbuhan masalah lingkungan dan kesehatan yang terkait dengan retardants api terhalogenasi tradisional, yang dapat melepaskan gas beracun dan korosif (seperti dioksin dan furan) selama pembakaran dan merupakan polutan organik yang persisten.
Asap dan Toksisitas Rendah: Selama pembakaran, MCA biasanya menghasilkan kepadatan asap yang lebih rendah dan asap yang kurang beracun dibandingkan dengan banyak alternatif terhalogenasi, meningkatkan keselamatan kebakaran dan mengurangi kerusakan pada penghuni dan petugas pemadam kebakaran.
Volatilitas rendah: Volatilitas rendah berarti tidak mungkin untuk keluar dari polimer dari waktu ke waktu.

Kelarutan:
MCA memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam pelarut dan air organik yang paling umum. Ketidaksopanan ini bermanfaat untuk kinerjanya dalam polimer, karena mencegah pencucian dan memastikan efektivitas jangka panjangnya. Ini sedikit larut dalam DMSO asam dan asam berair.

Penggunaan dan Aplikasi Utama

Sianurat melamin secara luas digunakan sebagai penghambat api bebas halogen (HFFR) dalam berbagai bahan, terutama di industri plastik dan polimer, untuk memenuhi standar keselamatan kebakaran yang ketat (mis., Peringkat UL94 V-0). Aplikasi utamanya meliputi:

Polyamides (Nylon): Ini adalah salah satu aplikasi terpentingnya. MCA sangat efektif dalam polyamide 6 (PA6) dan poliamida 6,6 (PA66) yang tidak terisi, memungkinkan plastik rekayasa ini untuk mencapai tingkat keterbelakangan api yang tinggi untuk aplikasi seperti konektor listrik, pemutus sirkuit, dan suku cadang otomotif.
Thermoplastic Polyurethanes (TPU): Digunakan dalam insulasi kawat dan kabel, selang, dan komponen fleksibel lainnya.
Polibutilen terephthalate (PBT): dalam komponen listrik dan elektronik.
Resin Epoxy: Untuk papan sirkuit cetak (PCB), encapsulans, dan pelapis.
Perekat dan Sealant: Meningkatkan ketahanan api agen ikatan.
Pelapis dan Cat: Memberikan sifat pelindung api pada permukaan.
Tekstil: Untuk hasil akhir yang tahan api dalam kain yang digunakan dalam pelapis, tirai, dan pakaian kerja.
Elastomer dan Karet: Dalam berbagai produk karet yang membutuhkan peningkatan keselamatan kebakaran.
Busa polimer: seperti busa poliuretan yang kaku, busa polystyrene, dan busa polietilen yang digunakan dalam isolasi dan pengemasan.
Komponen Listrik dan Elektronik: Di beberapa bagian di mana keamanan kebakaran sangat penting, mengingat risiko sirkuit pendek dan overheating.

Singkatnya, melamin sianurate adalah penghambat api bebas halogen penting yang menawarkan kombinasi stabilitas termal yang tinggi, penekanan api yang efektif melalui mekanisme dekomposisi yang unik, dan profil yang menguntungkan lingkungan, menjadikannya pilihan yang lebih disukai untuk meningkatkan keamanan kebakaran di berbagai industri.