خانواده بازدارنده های شعله بدون هالوژن شامل بازدارنده های شعله معدنی ، بازدارنده شعله های انبساط هالوژن ، عقب ماندگی شعله های فسفر آلی ، بازدارنده های شعله سیلیکون آلی و مهارکننده های شعله نیتروژن هستند.
1 ، مهارکننده شعله معدنی
مهارکننده های شعله معدنی مزایای ثبات خوب ، سمیت کم یا سمیت ، غیر دلهره آور و به راحتی از پلاستیک ها در حین ذخیره سازی ، منابع خام فراوان ، قیمت پایین و عملکردهای دوگانه عقب ماندگی شعله و پر شدن آن به راحتی رسوب نمی کنند. و سازگار با محیط زیست ، این یک نگهدارنده شعله بسیار امیدوار کننده است. بازدارنده های شعله معدنی عمدتا شامل SB2O3 ، AL (OH) 3 ، MG (OH) 2 ، سری فسفر معدنی و غیره است.
1. تری اکسید آنتیموان
تری اکسید آنتیموان (SB2O3) پرکاربردترین نوع مهار کننده شعله معدنی است. به دلیل اثربخشی ضعیف آن در هنگام استفاده به تنهایی ، اغلب در ترکیب با هالیدهای آلی برای دستیابی به اثرات هم افزایی ، معروف به هم افزایی استفاده می شود. این اثر دارای جلوه ای عالی برای شعله است و می تواند به طور گسترده ای در پلاستیک هایی مانند PVC ، پلی الیفین و پلی استر استفاده شود. اما تأثیر تحریک کننده ای بر بینی ، چشم و گلو دارد. استنشاق در بدن می تواند اندامهای تنفسی را تحریک کند و تماس با پوست می تواند درماتیت ایجاد کند. هنگام استفاده از آن باید احتیاط کرد.
2 هیدروکسید آلومینیوم
هیدروکسید آلومینیوم آل (OH) 3 معمولاً به عنوان آلومینای هیدراته گفته می شود. این یک پودر کریستالی ریز سفید است که حاوی 34.4 ٪ آب کریستالی است ، در دمای بالاتر از 200 درجه آبیاری می شود و می تواند مقدار زیادی گرما را جذب کند. علاوه بر این ، هنگامی که هیدروکسید آلومینیوم به پلاستیک ها اضافه می شود ، دود سفید که در حین احتراق آزاد می شود ، دود سیاه تولید شده توسط احتراق پلیمری را رقیق می کند ، اثر نقاب دار و کاهش دود و گازهای سمی را فراهم می کند.
3 هیدروکسید منیزیم
منیزیم هیدروکسید منیزیم (OH) 2 در مقایسه با هیدروکسید آلومینیوم دارای خاصیت مهار کننده شعله کمی پایین است و افزودن آن در پلاستیک در مقادیر زیادی می تواند بر استحکام مکانیکی تأثیر بگذارد. پس از تصفیه سطح با عوامل اتصال ، چسبندگی آن با رزین قابل بهبود است و باعث می شود عملکردهای مهمی در شعله داشته باشد و هم عملکرد پر کنید. معمولاً در EP ، PF ، UP ، ABS ، PVC ، PE و غیره استفاده می شود.
4. عقب ماندگی شعله فسفر معدنی
مهارکننده های شعله فسفر معدنی عمدتا به فسفر قرمز اشاره دارند. این یک بازدارنده شعله با کارایی بالا با راندمان بالا ، سرکوب دود ، سمیت کم و سایر اثرات مهار کننده شعله است. بیش از 20 سال است که به عنوان مهار کننده شعله استفاده می شود و بسیار ارزشمند است. این ماده به طور گسترده ای در مواد پلیمری مانند PA ، PP ، PE ، PET ، ABS ، لاستیک ، مواد کابل بدون هالوژن دود کم و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.
5. سایر مهارکننده های شعله معدنی
سایر بازدارنده های شعله معدنی شامل تقویت کننده های مقاوم در برابر شعله ، سرکوب کننده های دودکشی شعله ، و برخی از بازدارنده های شعله ای که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند ، عمدتاً شامل ترکیبات مولیبدن ، بوره ها ، سیلیکات های لایه بندی شده ، ترکیبات قلع (استنات روی و روی هیدروکسی استاننات) و غیره است. معمولاً از تری اکسید مولیبدن و مولیبدات آمونیوم استفاده می شود. ایالات متحده مجموعه ای از سرکوب کننده های دود مولیبدات بدون آمونیوم را ایجاد کرده است که می تواند در برابر دمای پردازش بالاتر از 200 درجه مقاومت کند.
2 ، عقب نگهدارنده شعله بدون هالوژن
بازدارنده شعله صفر هالوژن (IFR) یک دستگاه بازدارنده شعله بدون هالوژن است که عمدتا از فسفر و نیتروژن تشکیل شده است. این مزیت از بازنشستگی شعله بالا ، بدون قطرات ذوب ، مقاومت عالی در معرض طولانی شدن یا مکرر در معرض شعله های آتش ، بدون هالوژن ، اکسید عاری از آنتیموان ، دود کم ، غیر سمی و تولید گاز غیر خورنده است.
IFR عمدتا از سه بخش تشکیل شده است: قسمت اول منبع اسید است که به عنوان یک ماده کم آب یا پروموتر کربن سازی نیز شناخته می شود. معمولاً اسیدهای معدنی یا ترکیبات اسید معدنی ، مانند اسید فسفریک ، اسید سولفوریک ، اسید بوریک ، نمک های فسفات آمونیوم ، استرهای فسفات و پلی فسفات آمونیوم (APP) ، می توانند با رزین ها واکنش نشان دهند تا شکل گیری کربوها را ترویج کنند. بخش دوم منبع ذغال سنگ است که به عنوان ماده ذغال نیز شناخته می شود ، که عمدتاً از برخی از ترکیبات پلی هیدروکسی یا کربوهیدرات ها با محتوای کربن بالا ، مانند نشاسته ، پنتارتریتول (PER) و دیمرها و تریمرهای آن و غیره تشکیل شده است. بخش سوم منبع گاز است که به عنوان منبع کف نیز شناخته می شود ، که می تواند گازهای بی اثر مانند ترکیبات حاوی نیتروژن مانند اوره ، ملامین (MEL) ، ملامین ، برنامه و غیره را آزاد کند.
با توجه به هیگروسکوپی ، دوز زیاد و سازگاری ضعیف با پلاستیک های مقاوم در برابر شعله های معمولی ، لازم است که آنها را برای بهبود سازگاری آنها با پلاستیک یا به اشتراک گذاشتن آنها با مواد با اثرات هم افزایی برای تقویت عقب ماندگی شعله اصلاح کنید.
3 ، مهارکننده های شعله ارگانوفوسفر
در میان نگهدارنده های مختلف شعله ، بازدارنده های شعله ای مبتنی بر فسفر ، به ویژه مهارکننده های شعله ای مبتنی بر فسفر آلی ، موقعیت مهمی را اشغال می کنند. تحقیقات در مورد مهارکننده های شعله فسفر آلی از ابتدای این قرن آغاز شد. بیشتر مقاصد شعله های فسفر آلی مزایای کم دود ، غیر سمی ، هالوژن کم و بدون هالوژن را دارند که مطابق با جهت توسعه مهارکننده های شعله است و چشم انداز توسعه خوبی دارند. بازدارنده های شعله فسفر آلی شامل استرهای فسفات ، استرهای هیپوفسفیت ، فسفونات ها ، نمک های فسفر آلی و فسفر اکسیده شده ، و همچنین ترکیبات هتروسیکلیک فسفر و استرهای فسفات پلیمری (فسفونات) است ، اما بیشترین استفاده ها استرهای فسفات و فسفونات هستند.
با توجه به مشکلات نوسانات بالا ، ثبات حرارتی ضعیف و سمیت مقاوم در برابر شعله های فسفر فسفر در بازدارنده های شعله های فسفر آلی که قبلاً صنعتی شده بود ، تعداد زیادی از بازدارنده های شعله فسفر آلی جدید در سالهای اخیر در داخل و بین المللی ایجاد شده اند و برخی از آنها قبلاً صنعتی شده اند. علاوه بر این ، مهارکننده های شعله با استفاده از نیتروژن و سیلیکون به عنوان عناصر عقب ماندگی شعله نیز به دلیل راندمان بالا ، دود کم ، سمیت کم و مزایای حفاظت از محیط زیست سبز مورد توجه گسترده ای قرار گرفته اند. بنابراین ، در طراحی مولکولی بازدارنده های شعله فسفر آلی ، مهارکننده های شعله نیتروژن فسفر یا مهارکننده های شعله سیلیکون فسفر به دست آمده با معرفی عناصر نیتروژن یا سیلیکون اغلب می توانند اثر مهارکننده شعله هم افزایی از هر دو را اعمال کنند.
BDP و RDP دارای مقاوم در برابر شعله های فسفر آلی بدون هالوژن و سازگار با محیط زیست هستند که در سالهای اخیر توسعه یافته اند و فرمول های ساختاری آنها در شکل فوق نشان داده شده است. در مقایسه با بازدارنده های شعله فسفر آلی سنتی ، آنها از ویژگی های وزن مولکولی بالا ، پایداری حرارتی بالا ، نوسانات کم و راندمان نگهدارنده شعله بالا برخوردار هستند. BDP در ثبات حرارتی و پایداری هیدرولیتیک نسبت به RDP کمی برتر است. به عنوان یک نگهدارنده شعله افزودنی ، BDP عمدتاً در پلاستیک های مهندسی ترموپلاستیک مانند مخلوط PC/ABS ، پلی اتیلن و پلی اورتان فوم استفاده می شود و عقب نشینی شعله ای عالی را نشان می دهد.
4 ، مهار شعله سیلیکون ارگانیک
بازدارنده شعله سیلیکون ارگانیک نوع جدیدی از راندمان بالا ، سمیت کم ، ضد ذوب و ضد قطره ، مهار کننده شعله بدون هالوژن سازگار با محیط زیست و همچنین سرکوب کننده دود از نوع است. بازدارنده های شعله ارگانیک سیلیکون نه تنها بستر را با خواص بازدارنده شعله عالی وقف می کنند ، بلکه عملکرد پردازش ، مقاومت در برابر گرما و سایر خصوصیات بستر را نیز بهبود می بخشند. در حال حاضر ، انواع اصلی مقارفات شعله سیلیکون آلی ، مقاوم در برابر شعله های رزین سیلیکون و بازدارنده های شعله پلی دی متیل سیلوکسان هستند. روش عقب ماندگی شعله می تواند به طور مستقیم اضافه کردن بازدارنده های شعله سیلیکون آلی به پلاستیک ، یا تعبیه برخی از گروه های کاربردی (مانند گروه های هیدروکسیل ، آمینه یا اپوکسی) بخش های پلیسیلوکسان در برخی از پلیمرها باشد.
5 ، مهارکننده های شعله مبتنی بر نیتروژن
تحقیقات در مورد بازدارنده های شعله مبتنی بر نیتروژن نسبتاً دیر شروع شده است ، و در حال حاضر انواع زیادی مورد استفاده قرار نمی گیرند ، عمدتا نوع افزودنی. بازدارنده های شعله ای مبتنی بر نیتروژن که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند شامل ملامین ، اسید ملامین سیانوریک (MCA) و غیره هستند. بازدارنده های شعله مبتنی بر نیتروژن ، به عنوان یک مهار کننده شعله جدید و کارآمد ، در سالهای اخیر به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و ارزش آن در داخل کشور و بین المللی است. براساس گزارش های ادبیات فعلی ، استفاده از مقارفات شعله مبتنی بر نیتروژن به تنهایی دارای اثرات عقب مانده شعله ای ضعیف است ، اما سیستم عقب ماندگی شعله که با ترکیب با فسفر حاوی مهارکننده های شعله تشکیل شده است ، اثرات مهمی در شعله دارد.
