اصل
در سالهای اخیر، نگرانیهای فزایندهای در مورد خطرات زیستمحیطی و بهداشتی ناشی از بازدارندههای شعله مبتنی بر هالوژن مورد استفاده در پلاستیکها وجود داشته است. در نتیجه، بازدارندههای شعله غیر هالوژنی به دلیل ویژگیهای ایمنتر و پایدارترشان محبوبیت بیشتری پیدا کردهاند.
بازدارندههای شعله بدون هالوژن با قطع فرآیندهای احتراق که هنگام قرار گرفتن پلاستیکها در معرض آتش رخ میدهد، عمل میکنند.
۱. آنها این کار را با تداخل فیزیکی و شیمیایی با گازهای قابل اشتعال آزاد شده در هنگام احتراق انجام میدهند. یکی از مکانیسمهای رایج از طریق تشکیل یک لایه کربن محافظ روی سطح پلاستیک است.
۲. مواد ضد حریق بدون هالوژن، هنگام قرار گرفتن در معرض گرما، دچار واکنش شیمیایی میشوند که منجر به آزاد شدن آب یا سایر گازهای غیرقابل احتراق میشود. این گازها مانعی بین پلاستیک و شعله ایجاد میکنند و در نتیجه سرعت گسترش آتش را کاهش میدهند.
۳. مواد ضد حریق بدون هالوژن تجزیه میشوند و یک لایه کربنیزه پایدار به نام زغال تشکیل میدهند که به عنوان یک مانع فیزیکی عمل میکند و از انتشار بیشتر گازهای قابل اشتعال جلوگیری میکند.
۴. علاوه بر این، بازدارندههای شعله بدون هالوژن میتوانند با یونیزه کردن و به دام انداختن رادیکالهای آزاد و اجزای فرار و قابل اشتعال، گازهای قابل احتراق را رقیق کنند. این واکنش به طور موثری واکنش زنجیرهای احتراق را میشکند و شدت آتش را بیشتر کاهش میدهد.
پلی فسفات آمونیوم یک ماده ضد حریق بدون فسفر-نیتروژن و هالوژن است. این ماده دارای عملکرد ضد حریق بالا در پلاستیکها با خواص غیرسمی و سازگار با محیط زیست است.
کاربرد پلاستیک
پلاستیکهای مقاوم در برابر شعله مانند FR PP، FR PE، FR PA، FR PET، FR PBT و غیره معمولاً در صنعت خودرو برای قطعات داخلی خودرو مانند داشبورد، پنلهای درب، اجزای صندلی، محفظههای الکتریکی، سینیهای کابل، پنلهای الکتریکی مقاوم در برابر آتش، تابلوها، محفظههای الکتریکی و لولههای انتقال آب و گاز استفاده میشوند.
استاندارد ضد حریق (UL94)
UL 94 یک استاندارد اشتعالپذیری پلاستیک است که توسط آزمایشگاههای Underwriters (ایالات متحده آمریکا) منتشر شده است. این استاندارد، پلاستیکها را بر اساس نحوه سوختن آنها در جهتها و ضخامتهای مختلف قطعه، از کمترین میزان مقاومت در برابر شعله تا بیشترین میزان مقاومت در برابر شعله، در شش طبقهبندی مختلف طبقهبندی میکند.
| رتبهبندی UL 94 | تعریف رتبهبندی |
| وی-۲ | سوختن در عرض 30 ثانیه روی قسمتی که اجازه میدهد قطرات پلاستیک قابل اشتعال به صورت عمودی بریزند، متوقف میشود. |
| وی-۱ | سوزش در قسمت عمودی ظرف 30 ثانیه متوقف میشود و قطرات پلاستیکی که ملتهب نیستند، باقی میمانند. |
| وی-۰ | سوزش در قسمت عمودی ظرف 10 ثانیه متوقف میشود و قطرات پلاستیکی که ملتهب نیستند، باقی میمانند. |
فرمولاسیون ارجاع شده
| مواد | فرمول S1 | فرمول S2 |
| هموپلیمریزاسیون PP (H110MA) | ۷۷.۳٪ | |
| کوپلیمریزاسیون PP (EP300M) | ۷۷.۳٪ | |
| روان کننده (EBS) | ۰.۲٪ | ۰.۲٪ |
| آنتی اکسیدان (B215) | ۰.۳٪ | ۰.۳٪ |
| ضد چکه (FA500H) | ۰.۲٪ | ۰.۲٪ |
| TF-241 | ۲۲-۲۴٪ | ۲۳-۲۵٪ |
| خواص مکانیکی بر اساس حجم افزودنی 30٪ TF-241. با 30٪ TF-241 برای رسیدن به UL94 V-0 (1.5mm) | ||
| مورد | فرمول S1 | فرمول S2 |
| نرخ اشتعال پذیری عمودی | V0 (1.5 میلیمتر) | UL94 V-0 (1.5 میلیمتر) |
| شاخص اکسیژن محدود (%) | 30 | 28 |
| استحکام کششی (مگاپاسکال) | 28 | 23 |
| ازدیاد طول در نقطه پارگی (%) | 53 | ۱۰۲ |
| میزان اشتعال پذیری پس از جوشاندن در آب (70 درجه سانتیگراد، 48 ساعت) | V0 (3.2 میلیمتر) | V0 (3.2 میلیمتر) |
| V0 (1.5 میلیمتر) | V0 (1.5 میلیمتر) | |
| مدول خمشی (مگاپاسکال) | ۲۳۱۵ عدد | ۱۹۸۱ |
| شاخص ذوب (230 درجه سانتیگراد، 2.16 کیلوگرم) | ۶.۵ | ۳.۲ |
