Mechanizm zmniejszania palności polega na zwiększaniu pojemności cieplnej polimeru

2020-10-19 00:11:35

Przy stosowaniu środka zmniejszającego palność występują również różne wady. Na rynku dostępnych jest niewiele produktów zmniejszających palność w branży powłok proszkowych, a mechanizm zmniejszający palność jest inny. Aby uzyskać lepszy efekt zmniejszający palność, dawka środka zmniejszającego palność wynosi na ogół około 5-10%, co spowoduje pewne uszkodzenie powłoki powłokowej, a także będzie miało duży wpływ na proces przetwarzania powłoki proszkowej. Na przykład dostępna na rynku dawka środka zmniejszającego palność składającego się ze związku bromu i trójtlenku antymonu wynosi 5%, a poziom środka zmniejszającego palność jest w tym samym czasie. Może osiągnąć poziom V0, ale gładkość powłoki jest bardzo słaba. W teście ognioodporności produktów malowanych proszkowo, ze względu na dobór różnych materiałów, w produktach spalania pojawia się czarny dym lub drażniący zapach, co powoduje poważne zanieczyszczenie środowiska. Ze względu na wysoką cenę i wysokie koszty produkcji produktów uniepalniających, ich zastosowanie w przemyśle powłok proszkowych jest w dużym stopniu ograniczone, a większość produktów uniepalniających nie może przejść testu toksyczności UE.

Aby rozwiązać problem zmniejszania palności, sam dodatek środka zmniejszającego palność nie jest w stanie zaspokoić zapotrzebowania. Zbadano, że powłoka proszkowa wykonana z fr-1530 ma doskonałe działanie zmniejszające palność. Żywica ma doskonałą szybkość topnienia, wysoką skuteczność zmniejszania palności, doskonałą stabilność termiczną oraz dobre właściwości fizyczne i mechaniczne. Zgodnie z normami dotyczącymi zmniejszania palności producenci mogą wybrać odpowiednią ilość środka zmniejszającego palność, aby wyprodukować materiały zmniejszające palność o dobrej odporności na ciepło, światło i udarność. Jednak ten rodzaj środka zmniejszającego palność jest rzadkością na rynku.

Ciepło wydzielane w wyniku dowolnego spalania w krótkim czasie jest ograniczone. Jeżeli w krótkim czasie uda się pochłonąć część ciepła wydzielanego przez źródło ognia, temperatura płomienia ulegnie obniżeniu, a ciepło wypromieniowane do powierzchni spalania i działające na pękanie zgazowanych cząsteczek palnych na wolne rodniki zostanie zmniejszone, a reakcja spalania będzie do pewnego stopnia ograniczona. Uniepalniacz w wysokiej temperaturze wykazuje silną reakcję endotermiczną, pochłaniając część ciepła powstającego podczas spalania, obniżając temperaturę powierzchni materiałów palnych, skutecznie hamując powstawanie gazów palnych i zapobiegając rozprzestrzenianiu się spalania. Mechanizm zmniejszający palność środka zmniejszającego palność Al (OH) 3 ma na celu zwiększenie pojemności cieplnej polimeru, dzięki czemu może on pochłonąć więcej ciepła przed osiągnięciem temperatury rozkładu termicznego, co poprawia jego działanie zmniejszające palność. Ten rodzaj środka zmniejszającego palność może w pełni wykorzystać właściwości pochłaniania ciepła w połączeniu z parą i poprawić własną zdolność zmniejszania palności

Po dodaniu środków zmniejszających palność do materiałów palnych, środek zmniejszający palność może w wysokiej temperaturze tworzyć powłokę szklaną lub stabilną piankę i izolować tlen, który pełni funkcję izolacji cieplnej, izolacji tlenu i zapobiegania ulatnianiu się łatwopalnego gazu na zewnątrz, aby osiągnąć cel zmniejszania palności. Na przykład organiczne środki zmniejszające palność na bazie fosforu mogą po podgrzaniu wytwarzać bardziej stabilne usieciowane substancje stałe lub zwęglone warstwy. Z jednej strony utworzenie warstwy karbonizacyjnej może zapobiec dalszej pirolizie polimeru, z drugiej strony może zapobiec przedostaniu się produktów wewnętrznego rozkładu termicznego do fazy gazowej i wzięcia udziału w procesie spalania.

Zgodnie z teorią spalania związaną z reakcją łańcuchową, do podtrzymania spalania potrzebne są wolne rodniki. Środek zmniejszający palność może działać na strefę spalania w fazie gazowej, wychwytując wolne rodniki w reakcji spalania, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się płomienia, zmniejszyć gęstość płomienia w strefie spalania i ostatecznie zmniejszyć prędkość reakcji spalania do końca. Na przykład temperatura parowania środków zmniejszających palność zawierających halogeny jest taka sama lub podobna do temperatury rozkładu polimeru. Gdy polimer jest podgrzewany w celu rozkładu, środek zmniejszający palność również ulatnia się. W tym czasie zawierające halogen środki zmniejszające palność i produkty rozkładu termicznego znajdują się jednocześnie w strefie spalania w fazie gazowej, a halogen może wychwytywać wolne rodniki w reakcji spalania, zapobiegając w ten sposób rozprzestrzenianiu się płomienia, zmniejszając gęstość płomienia w strefie spalania i ostatecznie zmniejszając prędkość reakcji spalania do końca. Po podgrzaniu środka zmniejszającego palność niepalny gaz ulegnie rozkładowi, a stężenie gazu palnego rozłożonego z materiału palnego zostanie zmniejszone do poziomu poniżej dolnej granicy spalania. Jednocześnie może również rozcieńczyć stężenie tlenu w strefie spalania, zapobiec dalszemu spalaniu i osiągnąć efekt zmniejszający palność.