Tot i que el niló té excel·lents propietats mecàniques i mecàniques, és altament combustible en termes de propietats de combustió química, i també té el fenomen de les gotes de fusió durant la combustió, que té un gran grau de potencials de seguretat. Les propietats de combustió vertical del niló pur es van mesurar amb el grau V-0 de UL-94, un valor LOI superior al 24%. Per tant, la nova tecnologia retardant de la flama del niló s’ha convertit en un tema candent que ha despertat la preocupació comuna de molts científics de tot el món.
Fig.1
Font de la figura: lloc web oficial de les accions de Youbian
En els darrers anys, amb la protecció mediambiental global, el desenvolupament verd i la veu d’halogenació no carboni és cada vegada més alta, tothom ha lloat i reconegut per la flama de protecció ambiental verda. Protecció mediambiental verda La flama retardant amb retardant de flama Alta eficiència, no halogenada, no tòxica, de fum baix i de protecció ambiental és ara una direcció important en el desenvolupament de la nova indústria retardant de la flama a la Xina. La figura 2 és un diagrama esquemàtic del procés de combustió del polímer.
Fig. 2 Esquema esquemàtic del procés de combustió de polímer
Fig. 3 Flama sense halògens Polypetroquímica PA66, PA6 Connectors, Fixadors
Fig. 4 Flama Retardant Nylon per a vehicles elèctrics de Sanyang
Ⅰ.Tipus de retardants de flama
Els additius amb retard de la flama són retardants de flama que poden evitar la descomposició de combustió de materials de combustió i inhibir la propagació a l’alça de la flama de combustió.
Fins a la situació actual del mercat a la Xina, els productes d’additius amb retards afegits de flama són els principals productes que constitueixen l’estructura actual del mercat de la flama en general i sempre hi ha contradiccions en l’estructura del mercat a la Xina. Tot i que la tecnologia de materials de polímer amb retard de flames afegits és senzilla en comparació amb els mètodes tradicionals, bàsicament pot complir els requisits del procés tradicional de materials amb retard de la flama. Per tant, el nombre de nous tipus de retardants de flama produïts i fabricats és més.
Tot i això, és fàcil causar o afectar les propietats físiques i mecàniques i les característiques de processament del material en general, així com diverses aplicacions especials i propietats de seguretat, i sovint hi ha una varietat de problemes greus com la distribució desigual del grau de dispersió, els defectes de compatibilitat de matriu greus i la força d’interfície no és gaire propera al valor ideal.
Les característiques dels retardants reactius de la flama són que poden obtenir ràpidament una temperatura relativament baixa, una reacció estable i una bona reacció estable i un efecte retardant de la flama en les barreges de materials polímers esmentats anteriorment. A més, el grau de toxicitat dels materials reactius és relativament baix, i l'efecte de la força de la interfície de reacció en les barreges de material de polímer reactiu també és petit, però el procés de producció és més complicat i no és fàcil d'operar.
Segons els diferents tipus d’elements de les principals substàncies retardants de la flama, els retardants de la flama es poden dividir encara més en sèries d’elements brom, sèries d’elements clor, sèries organofosforus, sèries de calci organosilicon, sèries de magnesi i sèries d’alumini metàl·liques. Segons la classificació i l’estàndard de si la substància es redueix a la matèria orgànica activa, la substància general es pot dividir en retardant general de la flama orgànica i retardant de flama inorgànica ordinària.
Fig.5
Font de la figura: lloc web oficial de l'emperador
En els darrers dos anys, la recerca de més segurs i eficients, no tòxics, baixos negres, producció sense contaminació i una operació eficient i sense pols de nous productes retardants de flama, ha començat a convertir-se gradualment en una tecnologia de productes ambientals orgànics i amb medicina de productes químics ambientals domèstics i de flama que es produeixen en la investigació de la investigació ambientals i del desenvolupament de la investigació del desenvolupament.
Ⅱ.La aplicació de retard de la flama a la poliamida
1.Retardant flama inorgànica
Retardant de flama inorgànica es refereix principalment a additius compostos semi-naturals i de protecció ambiental, l'ús d'objectes serà molt ampli. Actualment, Mg (OH) 2, Al (OH) 3 i altres hidròxids són encara un nou tipus de retardants de flama compostos naturals que són les principals aplicacions industrials de la Xina.
Prenent MG (OH) 2 Com a exemple típic, té les funcions de millora, retard de la flama i supressió de fum. Els principals mecanismes de reacció d’oxidació física i retardant de la flama són aproximadament de la manera següent: la reacció cosicòfosa endotèrmica de forta oxidació tèrmica pot adonar-se de l’efecte transitor de reticulació sobre la transició intermèdia del refredament lent a la refrigeració ràpida de materials de polímer de alta temperatura.
Al mateix temps, a causa de la gran quantitat de vapor d’aigua de baixa temperatura saturada alliberat després de l’aparició de reacció de reticulació, també pot aconseguir l’oxidació temporal i la concentració d’una part de gasos combustibles i nocius, i inhibir la descomposició de combustió i l’extensió d’alguns productes en combustió d’alta temperatura. Al mateix temps, els òxids de metall orgànic refractaris d’alta temperatura descompostos per l’oxidació també tenen una activitat d’oxidació més elevada de flama de materials de flama-retordant, que patiran canvis químics ràpids en un moment i produiran una forta dissociació tèrmica d’oxigen i reticulació en solució de polímer d’alta temperatura.
La superfície d’aquests materials de polímer d’alta temperatura es pot oxidar ràpidament per formar una gruixuda capa de pel·lícula no carbonitzada, la superfície de pel·lícula carbonitzada debilitarà ràpidament i significativament l’efecte de transferència de calor de la convecció de calor i l’efecte de transferència de massa de calor causada per la temperatura elevada en la flama i la combustió, de manera que es produeixin finalment el paper de la preservació de la calor, el retard de la flama i l’adiabàtic.
Fig.6 Retardant flama inorgànica
El tipus inorgànic de retardant de flama inorgànica afegida als materials polimèrics no és gaire actualment i perquè la majoria dels materials retardants de flama de polímer orgànic actuals s’afegeixen primer al sistema de materials compostos de poliamida per un procés de polimerització física química, sota l’estat de la dispersió física Desenvolupat i aplicat de manera més àmplia i eficaç.
Els tipus comuns de diversos nous materials retardants de la flama inorgànica són aproximadament àcid fosfòric, àcid bòric, clorur P-amonium del fosfat de sodi, borax de sodi, etc. Jin Xuefen et al. va proposar que es van afegir dos productes com el niló i el niló 66 amb hipofosfat per millorar el retardant de la flama. L’estudi es va centrar en els tres components de l’òxid fèrric (Fe2O3) i una sèrie de factors complets que influeixen en la millora de les propietats retardants i de descomposició de la flama dels materials del sistema-rtedant de la flama i els seus efectes.
Mitjançant l’anàlisi de les dades del calorímetre del con, l’anàlisi de les dades de pèrdua de pes de la piròlisi i l’anàlisi comparativa de la topografia, es troba que Fe2O3 té un efecte retardant de flama relativament evident, eficaç i durador sobre el retard de la flama de l’hipofosfat i el sistema PA66 millora, que promou la reacció i la descomposició. El bloqueig eficaç i durador de la combustió de la capa carbonitzada porosa sòlida limita el pic de velocitat d’alliberament ràpid de l’energia de molècules de gas combustible o nocives, i la ràpida transferència d’energia entre molècules de calor de gas nocives redueix significativament la velocitat d’alliberament de calor ràpida de molècules de calor de gas combustibles o nocives en el sistema de barrera.
Fig.7 Retardant de la flama de niló
Figura Font: Lloc web oficial de Yinyuan New Materials
Amb exolit OP 1312 ml Flame Retardant GrpA66 (contingut de fibra de vidre del 30%), quan la quantitat de retardant de flama és del 18%, el retardant de la flama del UL94V-0, la combustió oberta D4min Flame Retardant Substrat, però molt superior a la Flama de BPS i RP Retardant. La resistència a la tracció i l’impacte es redueix al voltant d’un 20% en comparació amb el GRPA66 amb retard no flama, i el color i la transparència del material retardant de la flama són millors. En comparació amb GRPA66 retardant de la flama BPS i RP, com ara la consideració integral del processament, el retardant de la flama, el fum, les propietats mecàniques i elèctriques, GRPA66 retardant de flama amb exolit OP 1312 M1 té avantatges evidents.
Amb l’augment gradual de la proporció d’additius retardants de flama sense halògens, la força retardant de la flama del grau UL94 de materials reforçats com el niló 66 s’incrementarà significativament i el temps residual de la flama serà significativament més curt. Quan la proporció total d’addició de retardant de flama sense halògens només és d’un 20% de mitjana, en el sistema de material reforçat de la flama sense halògens, el rendiment retardant de la flama de UL94 de niló 66 pot arribar al nivell de UL94V-0 i la resistència mitjana d’impacte de les bigues simplement suportades és d’uns 7,5 kJ/m²
Levchik et al. El treball va revelar que el fòsfor vermell i una varietat d’altres additius retardants de la flama al niló 6 han promogut mútuament l’efecte retardant de la flama i les propietats retardants de la flama.
LVCHICKSV va afegir 3 parts de fòsfor vermell i una part de Mg (OH) 2 i altres additius retardants de la flama al niló, respectivament. El contingut total dels dos ingredients va representar el 20% ~ 50% del volum total de material de resina. Pot assegurar que els indicadors tècnics complets de la producció i la qualitat dels productes puguin ser millors i la nota de la propietat retardant de la flama del material pot complir els requisits del nivell internacional estàndard UL94V-0 i els requisits del valor CTI de la norma xinesa no excedeixen ni inferior al polímer generat pel corrent de 400V de l’alimentació.
2. Retardant de la flama orgànica
2.1 Retorns de flama fòsfor
En els materials retardants de la flama d’èster fosfat, es divideix generalment en materials elementals que contenen elements d’èster de fosfat sense halògens i materials compostos que contenen components d’èster fosfat sense halògens segons si es podran sol o conteniran una petita quantitat de compostos halògens inorgànics.
Fig.8 Retorns de flama fòsfor
Figura Font: Lloc web de Tianyi Chemical
Els productes d’èster de fosfat no halògens no necessiten contenir una petita quantitat d’altres elements halògens sols, i no existeixen en altres compostos halògens metàl·lics orgànics volàtils en l’entorn de combustió amb factors de contaminació i risc.
El triphenil polifosfat, el fosfat de sulfonat de toluenisol d’isotriazol, el fosfat triall i altres derivats de polifosfat de tipus no halògens tenen més d’una dotzena de les seves principals matèries primeres. No obstant això, perquè contenen molts components, els productes de polifosfat sense halògens també tenen molts defectes de qualitat, com ara una gran volatilitat de dissolvents, baix rendiment de calor i baixa temperatura i un mal rendiment de compatibilitat molecular. Per tant, la seva extensa producció i aplicació en productes d’èster de fosfat de polímer no halogenats són molt limitades.
El fosfat de triisopropil, desenvolupat amb èxit per una gran empresa federal suïssa el 1968, té les principals característiques de la toxicitat ultra-baixa, la baixa viscositat, la inodora, en línia amb els requisits de resistència a la llum, protecció ambiental verda, resistència a ultravioletes, baixa resistència a la temperatura i resistència a l’estrès de l’estrès. El procés de preparació i producció del fosfat de triisopropilbenzè és senzill, els canals de matèria primera i les fonts són amples, s’utilitza àmpliament en polímer orgànic, polímer inorgànic, polímer natural i altres camps de productes materials Flame retardant.
Yang Minfen et al. va demostrar que l’índex de contingut d’oxigen final va augmentar amb l’augment de la proporció de retardants de la flama. Quan la quantitat d’addició de fosfat de monohexametilamina BIS (2-carboxietil) de BIS era del 6%(fracció de massa), el valor LOI podria arribar al 27,8%del nivell UL-94. Les proves van mostrar que quan la proporció d’addició de fosfat de monohexametilamina BIS (2-carboxietil) de monohexametilamina va ser superior al 2%(fracció de massa), el fenomen de fusió de la flama Nylon 66 es va millorar significativament per superar el grau V-0 de UL-94.
Wang Zhangyu et al. S'han afegit a la polimerització 66 del monòmer de niló i primer podia sintetitzar o analitzar l'excés de monòmer de polifosfat de melamina (MPP) per a la polimerització. Tots els resultats de la prova van demostrar que quan la quantitat total de MPP del monòmer va arribar al 25%(fracció de massa) o superior, el valor més alt de les propietats retardants i protectores de la flama pot ser directament o assolida el grau V-0 del grau Internacional V-0, però el rendiment màxim de tracció del compost de poliamida pot ser de 120mPa, la resistència a la duresa de l’impacte pot ser de 6,7 kJ/m².
Els retardants de flama de tipus de fòsfor tenen els avantatges únics de les substàncies no tòxiques, de baix halogen, de baix fum, protecció ambiental i sense substàncies de contaminació de metalls pesants, i són els més indispensables entre molts retardants de flama de polímer orgànic, que es convertiran gradualment en una nova direcció de la investigació humana.
2.2 Retardant de flama de tipus nitrogen
Actualment, els retardants de flama de nitrogen es poden utilitzar àmpliament i aplicar -los a les aplicacions d’enginyeria a la Xina. Entre els principals tipus de retardants de flama de nitrogen, les resines de melamina i els seus derivats corresponents són els principals. Una de les seves característiques notables és que el seu coeficient de retard, descomposició i eficiència de combustió de la flama és alta, completament inofensiva, no tòxica i barata.
Fig.9
Figura Font: Lloc web oficial de materials de Koon Flame Materials
El principal mecanisme d’oxidació dels retardants de flama de tipus nitrogen implica dos a tres mecanismes de fase de gas principals: els compostos oxinitrosos de valència solen descompondre’s i oxidar-se gradualment en l’intercanvi de combustió d’alta temperatura i reaccionar a NH3 i lliures N2, i alliberar un gran nombre de gasos no fluïbles que contenen nittrogen Concentració mentre absorbeix la calor per refredar -se. Els retardants de flama nitrogena són un nou tipus de retardants de flama amb baixa toxicitat, volatilitat relativament pobra i alta estabilitat.
Les principals varietats dels retardants de flama de nitrogen són els compostos de cicloquetona de triazina, derivats de melamina, etc. Gijsma et al. També va estudiar que MCA afegit a la poliamida té un impacte significatiu en el rendiment de la poliamida. L’informe d’investigació va demostrar que: L’addició raonable de MCA al niló no només pot solucionar eficaçment el problema del foc de goteig causat pel combustible de niló en els treballs de combustió normal, sinó que també tenen un bon paper en el seu propi rendiment retardant de la flama, el grau de combustió pot arribar a l’UL94V-0, el valor LOI pot ser superior al 31,0%.
Wang Qi et al. S'ha afegit un nou tipus de polímer MCA d'alta dispersió (FS-MCA) preparat per tecnologia propietària al PA66 de niló de flama-retard per a PA66 per a la flama PA66, utilitzant les excel·lents característiques de la reacció d'unió petita entre les capes de partícules de poli FS-MCA, uniforme, esponjosa i estable estructura de partícules després de l'agregació. Es pot aconseguir l’alta eficiència i una dispersió fina uniforme de molècules retardants de la flama en la resina PA66 de polímer, cosa que millora eficaçment les propietats retardants i mecàniques de la flama del sistema PA66 retardant de la flama MCA.
Dianluo va preparar amb èxit un MCA modificat amb baixa energia de superfície i energia de flux mitjançant tractament superficial del niló de baix pes molecular.
Fig. 10
Figura Font: Polipetroquímica
En comparació amb MCA tradicional, MCA modificat té propietats de superfície especials i és més fàcil de fluir i dispersar en la resina PA66. El retardant de flama MCA modificat afegit a la matriu PA66 té una major fluïdesa, una millor retardada de la flama i unes propietats mecàniques millorades. Per tant, el MCA millorat pot superar els desavantatges del MCA tradicional. Proporciona una tecnologia prometedora, mitjançant aquest MCA modificat, es pot preparar un excel·lent rendiment complet del retard de la flama PA66.
2.3 Flama de fòsfor-nitrogen Flama Retardant
El principi de retardant de la flama expansiva es refereix principalment a l’ús d’aquestes tres propietats físiques i químiques completament diferents dels elements retardants de la flama del material al bloc de material continuat del procés de combustió dels canvis de combustió també es poden afegir per part dels seus components separats a l’efecte de combustió del material retardant de la flama, per aconseguir una parada real de la combustió de gasos combustibles. Expansió i combustió. Els components principals també es completen per font de carboni, font d’àcid i font d’aire.
Fig.11 Flama expansiva Retardant
Figura de la figura: lloc web oficial de Hongtaiji
Les fonts de carboni, com el seu nom indica, cremen la major part del carboni contingut en l'estructura molecular d'un material. Els materials que contenen carboni generalment pertanyen a materials combustibles. No obstant això, a causa de les propietats químiques del propi carboni, després de la descomposició en la combustió de gas a alta temperatura i altres processos, sol dissoldre gradualment per formar una altra capa de carboni, que actua com una gota de fusió de carboni formada en els materials de combustió de gas restants després de la descomposició de l’oxigen en combustió i altres processos.
Com el seu nom indica, la font àcida es refereix a la majoria del nostre polifosfat processat diari. Alguns retardants de flama de gas a alta temperatura que contenen compostos de polifosfat poden precipitar el gas polifosfat de gas format en el procés de reacció de combustió a alta temperatura per omplir la superfície del material que es basa en l’esquelet de material de polímer combustible per bloquejar eficaçment la flama del material retardat de la flama per continuar cremant a baixa temperatura.
Com el seu nom indica, la font de l’aire fa referència als grups de gas continguts en l’esquelet d’estructura molecular de materials durant la combustió a baixa temperatura, que pot bloquejar un gas inert alliberat en el procés de combustió de baixa temperatura, de manera que es dilueixi encara més l’aire nociu que queda a la superfície de materials cremat a alta temperatura, de manera que per aconseguir encara més el doble efecte de protecció de la protecció de la flama de la flama que es retorna i la calma de la calor.
Zhang Xujie et al. Desenvolupat una mena de protecció ambiental, es poden utilitzar additius retardants de flama i fòsfor verd i eficient per al retardant de la flama del niló retardant de la flama. La temperatura de combustió dels productes de niló retardant de la flama tardana produïts per preparació pot arribar al nivell de la UE UL94V-0, que soluciona el problema comú de fusió de caigudes en el procés de combustió tardana dels productes de niló. Tanmateix, a causa de l’existència d’un gran nombre d’hidrocarburs aromàtics en aquest material estructural retardant de flama altament eficient, provocarà una ruptura explosiva extremadament elevada en el sistema tèxtil retardant de la flama tardana de productes de niló a causa de la raó especial d’una gran quantitat de contingut d’anell de benzè. Per tant, encara hi ha molts problemes en el disseny de la formulació de la retardant de la flama dels compostos de nitrogen i fòsfor al nostre país, que cal millorar encara més.
El rang inicial de temperatura de reacció de calefacció i descomposició del fòsfor: el retardant de la flama de l'expansió de nitrogen és generalment d'uns 200 ℃. La pèrdua de pes va assolir un 5% a uns 240 ℃, i el rang de velocitat de reacció de piròlisi a uns 378 ℃ també va ser la més gran del món en aquell moment. El resultat final va ser que quan el rang de temperatura de descomposició era d’uns 600 ℃, la descomposició tèrmica dels retardants de la flama es podia completar simultàniament i la taxa de retenció de massa podria arribar al voltant del 36,5%.
Li Xia et al. Primer sintetitzat i va mesurar dos grups carboxil en l'estructura d'un retardant de flama de tipus nitrogen-fòsfor. Després que la gent l'utilitzés, reaccionaria encara més amb la ciclofosfina i es descomponria en una sal retardant de la flama i, finalment, va sintetitzar un compost retardant de flama de niló 66.
La prova experimental també va demostrar que la seva LOI era superior al 27,14%i el resultat de la prova obtingut per la prova de combustió vertical va ser UL94V-0. I en el procés de combustió vertical també es veurà a la superfície del material format gradualment un gruix suau i dens i uniforme de la capa carbonitzada, per resoldre el procés de combustió vertical del fenomen de goteig. A la figura següent es mostra la capa de carboni formada per fòsfor: el retardant de la flama de l'expansió de nitrogen.
Ⅲ.Conclusió i perspectiva
L’aparició de retardant de flama sense halògens fa que els productes de poliamida retornants de la flama en el funcionament normal de combustió no produirà substàncies que produeixin reaccions nocives al cos humà i al medi ambient. La sèrie de productes retardants de flama sense halògens de la poliamida s’ha convertit gradualment en un producte popular al mercat. Els retardants de flama sense halògens i l’àcid cianúric són dos tipus de productes de poliamida amb aplicacions i perspectives de desenvolupament relativament bones del mercat.
Fig.
Figura Figura: Defu Plastic Net
El fòsfor vermell té una alta eficiència de retard i descomposició de la flama, de manera que pot millorar eficaçment la resistència a la calor inherent i la resistència a l’arc del retard de la flama i el material del producte, però actualment, a la vista del seu mode d’emmagatzematge i transport d’emmagatzematge i transport i algunes limitacions tècniques en el color del producte han estat molt restringides i han afectat els problemes actuals dels seus productes en l’aplicació comuna de niló, generalment només s’utilitza només en niló 6.
Fig.14
Un altre nou retardant de flama sense halògens que s’utilitza principalment en poliamida és l’urate de la melamina. Els components actius principals poden ser derivats de sal de melamina i derivats de fosfat. Tot i que tenen bones propietats retardants de la flama, tenen una mala estabilitat tèrmica. A causa de la seva fàcil oxidació i absorció d’humitat, el rendiment de la corrosió elèctrica d’aquests productes és relativament pobre sota l’acció de l’alta temperatura i l’ambient humit durant molt de temps.
Fig.15 àcid cianúric de melamina
Figura Font: lloc web oficial de Xiucheng Chemical
Tot i que diversos altres materials retardants de flama inorgànics comuns sense halògens utilitzats en aquest treball tenen la seva pròpia particularitat i avantatges, tots tenen una sèrie de problemes, com ara una eficiència retardant autoconfia molt baixa, una força vinculant amb la interfície material, una gran quantitat d’afegit i una gran reducció de rendiment. Per tant, l’efecte retardant de la flama dels additius retardants inorgànics o orgànics simples o orgànics sovint no és ideal.
Per tant, més estudiosos solen utilitzar el mètode de combinació de 2 o fins i tot més de 2 tipus de retardants de flama per compondre els retardants de la flama amb diferents propietats i fer ús dels seus propis avantatges per produir una varietat d’efectes promoguradors sinèrgics, per obtenir un grau més alt de rendiment complet de la flama. Actualment, l’eficiència del retardant de la flama del compost de nitrogen-fosfor és més elevada, la reserva de producció del mercat és més i el producte és verd i sense contaminació.
Per tant, els retardants de la flama de nitrogen i fòsfor són també una de les direccions futures de desenvolupament futures més importants en el camp de la flama retard dels materials de polímer a la Xina. Actualment, han sorgit un gran nombre de nous retardants de flama al mercat.
Subministrem tot tipus de retardants de flama sense halògens, fòsfor i brom, que són àmpliament utilitzats pels clients a Europa i els Estats Units.
Les consultes són benvingudes en qualsevol moment:yihoo@yihoopolymer.com
Posada POST: 27 de febrer de 2013