Meccanismo ignifugo del sistema intumescente

I componenti principali del sistema ignifugo intumescente possono essere suddivisi in tre parti: fonte di acido, fonte di carbonio e fonte di gas. La sorgente di acido è generalmente un acido inorganico o un composto che genera un acido inorganico quando riscaldato a 100 ^ -250 ° C, come acido fosforico, acido solforico, acido borico, vari fosfati di ammonio, esteri fosforici e borati, ecc .; la fonte di carbonio (agente che forma il carbone) è La base per formare lo strato di schiuma carbonizzata è generalmente composta da composti poliidrossilici ricchi di carbonio, come amido, pentaeritritolo e suoi dimeri, trimeri e resine organiche contenenti gruppi leggeri; la fonte di gas (fonte di schiuma) è principalmente ammina o composti ammidici, come melammina, diciandiammide, polifosfato di ammina, ecc.

La struttura del sistema di rigonfiamento per formare il carbone è complessa e ha molti fattori di influenza. La struttura chimica e le proprietà fisiche del corpo del polimero, la composizione del ritardante di fiamma intumescente, le condizioni durante la combustione e il cracking (come la temperatura e il contenuto di ossigeno), la velocità di reazione di reticolazione e molti altri fattori influenzeranno la struttura dell'espanso carbonio. L'effetto di protezione termica dello strato di carbonio espanso non dipende solo dalla produzione di coke, dall'altezza dello strato di carbonio, dalla struttura dello strato di carbonio e dalla stabilità termica dello strato di carbonio protettivo, ma anche dalla struttura chimica dello strato di carbonio , soprattutto l'aspetto della struttura ad anello aumenta la stabilità termica Inoltre, ci sono la forza dei legami chimici e il numero di legami reticolati.

Si ritiene generalmente che il meccanismo ritardante di fiamma del sistema di espansione sia il ritardante di fiamma in fase condensata. In primo luogo, l'ammina polifosfato viene decomposto dal calore per generare acido fosforico e acido pirofosforico con forte effetto di disidratazione, in modo che il pentaeritritolo venga esterificato, quindi disidratato e carbonizzato. Il vapore acqueo formato dalla reazione e dalla decomposizione della melammina Il gas di ammoniaca espande lo strato di carbonio e infine forma uno strato di carbonio microporoso, che isola la conduzione dell'aria e del calore, protegge il corpo del polimero e raggiunge lo scopo di ritardante di fiamma.

I ritardanti di fiamma intumescenti aggiunti ai materiali polimerici devono avere le seguenti proprietà: buona stabilità termica, in grado di resistere ad alte temperature superiori a 200 ° C durante la lavorazione del polimero; a causa della degradazione termica, verrà rilasciata una grande quantità di sostanze volatili e si formeranno dei residui. Pertanto, il processo non dovrebbe avere un effetto negativo sul processo di espansione e schiumatura; questo tipo di ritardante di fiamma è distribuito uniformemente nel polimero e quando il materiale viene bruciato, può formare uno strato di carbonio espanso che copre completamente la superficie del materiale; il ritardante di fiamma deve essere I polimeri ignifughi hanno una buona compatibilità, non possono avere effetti negativi con polimeri e additivi, e non possono deteriorare eccessivamente le proprietà fisiche e meccaniche del materiale. I ritardanti di fiamma intumescenti sono superiori ai ritardanti di fiamma generali in quanto sono privi di alogeni e ossido di antimonio: bassa emissione di fumi, minore tossicità e nessun gas corrosivo; lo strato di carbonio generato dai ritardanti di fiamma intumescenti può assorbire polimeri fusi che vanno a fuoco per evitare che il suo gocciolamento diffonda l'incendio.

Shawn

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