Bevezetés a nitrogénalapú égésgátlókhoz nejlonhoz
A nitrogénalapú égésgátlókat alacsony toxicitás, nem korrozív hatás, hő- és UV-stabilitás, jó égésgátló hatékonyság és költséghatékonyság jellemzi. Hátrányaik azonban a feldolgozási nehézségek és a polimer mátrixban való gyenge diszperzió. A nejlonhoz gyakran használt nitrogénalapú égésgátlók közé tartozik az MCA (melamin-cianurát), a melamin és az MPP (melamin-polifoszfát).
A lángálló mechanizmus két aspektust foglal magában:
- „Szublimációs és endoterm” fizikai mechanizmus: Az égésgátló csökkenti a polimer anyag felületi hőmérsékletét, és szublimáció, valamint hőelnyelés révén elszigeteli a levegőtől.
- Katalitikus karbonizáció és intumeszcens mechanizmus a kondenzált fázisban: Az égésgátló kölcsönhatásba lép a nejlonnal, elősegítve a közvetlen karbonizációt és tágulást.
Az MCA kettős funkciót tölt be az égésgátló folyamatban, elősegíti a karbonizációt és a habosítást. Az égésgátló mechanizmus és hatékonyság a nejlon típusától függően változik. Az MCA-val és az MPP-vel a PA6-ban és PA66-ban végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy ezek az égésgátlók térhálósodást idéznek elő a PA66-ban, de elősegítik a PA6 lebomlását, ami jobb égésgátló teljesítményt eredményez a PA66-ban, mint a PA6-ban.
1. Melamin-cianurát (MCA)
Az MCA-t melaminból és cianursavból szintetizálják vízben, hidrogénkötésű adduktot képezve. Kiváló halogénmentes, alacsony toxicitású és alacsony füstkibocsátású égésgátló, amelyet általában nejlonpolimerekben használnak. A hagyományos MCA-nak azonban magas az olvadáspontja (400°C felett bomlik és szublimálódik), és csak szilárd részecske formában keverhető gyantákkal, ami egyenetlen diszperziót és nagy részecskeméretet eredményez, ami negatívan befolyásolja az égésgátló hatékonyságát. Ezenkívül az MCA elsősorban gázfázisban működik, ami alacsony elszenesedést és laza, nem védő szénrétegeket eredményez az égés során.
Ezen problémák megoldására molekuláris kompozit technológiát alkalmaztak az MCA módosítására egy kiegészítő égésgátló adalék (WEX) bevezetésével, amely csökkenti az MCA olvadáspontját, lehetővé téve az együttes olvadást és az ultrafinom diszperziót a PA6-tal. A WEX fokozza az elszenesedést az égés során, javítja a szénréteg minőségét és erősíti az MCA kondenzált fázisú égésgátló hatását, ezáltal kiváló teljesítményű égésgátló anyagokat hozva létre.
2. Intumescent Flame Retardant (IFR)
Az IFR egy jelentős halogénmentes égésgátló rendszer. Előnyei a halogénezett égésgátlókkal szemben az alacsony füstkibocsátás és a nem mérgező gázok kibocsátása az égés során. Ezenkívül az IFR által képződő elszenesedett réteg képes elnyelni az olvadt, égő polimert, megakadályozva a csöpögést és a tűz terjedését.
Az IFR főbb összetevői a következők:
- Gázforrás (melamin alapú vegyületek)
- Savforrás (foszfor-nitrogén égésgátlók)
- Szénforrás (maga a nejlon)
- Szinergikus adalékanyagok (pl. cink-borát, alumínium-hidroxid) és csepegésgátlók.
Amikor a foszfor-nitrogén égésgátlók és a melamin alapú vegyületek tömegaránya:
- 1% alatt: Nem kielégítő égésgátló hatás.
- 30% felett: A feldolgozás során illékonyodás következik be.
- 1% és 30% között (különösen 7% és 20%): Optimális égésgátló teljesítmény a feldolgozhatóság befolyásolása nélkül.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Közzététel ideje: 2025. augusztus 19.
