Flame ignifant + réduction de la fumée, un article pour vous pour comprendre la classification et la sélection des suppresseurs de fumée ignifuges en polymère

Flame ignifant + réduction de la fumée, un article pour vous pour comprendre la classification et la sélection des suppresseurs de fumée ignifuges en polymère

Dans un incendie, la plupart des gens ne meurent pas en raison de la température élevée, mais principalement en raison du matériau combustible dans le processus de combustion libèrent des gaz toxiques et nocifs, entraînant un empoisonnement ou une consommation insuffisante en oxygène et la mort. Par conséquent, la recherche et le développement de nouveaux processus non toxiques, inoffensifs et inoffensifs ne produisent pas ou les gaz nocifs et moins toxiques et les matériaux de suie, ignifuge avec de bonnes propriétés ignifuges, est le champ actuel du champ ignifuge sur la direction.

À l'heure actuelle, principalement par l'ajout d'oxydes de métal de transition, de complexes de magnésium-zinc, d'hydroxydes métalliques, d'oxyde d'étain, de ferrocène, d'oxyde de cuivre et d'autres suppresseurs de fumée pour résoudre le problème de la fumée excessive dans le feu. De nouveaux suppresseurs de fumée, la combustion sans gaz toxique et nocif produits par le retardateur de flamme est la tendance future de la recherche et du développement des matériaux issus de la flamme.

Les polymères généraux dans le processus de combustion produiront beaucoup de fumée, qui une partie de la fumée de combustion des polymères est toxique. Lorsque le polymère est ajouté au retardateur de la flamme, en particulier les retardateurs de flamme halogénés et le trioxyde d'antimoine, la combustion produira plus de fumée et de gaz toxiques.

Composition de fumée

La fumée noire est les particules solides et les agglomérats en suspension dans les produits des gaz de combustion.

On pense généralement qu'il existe trois façons de réduire la concentration de fumée noire: l'une consiste à tirer sur l'effet de couverture, à transférer l'effet, à l'inhibition des radicaux libres, à accélérer la formation de carbone et d'autres principes ignifuges pour changer le modèle de combustion; Le second est un grand nombre de matériaux inorganiques de remplissage, en réduisant le contenu des matériaux combustibles pour réduire la quantité de fumée, mais la dose de trop grande entraînera de graves dommages aux performances du produit; Le troisième consiste à utiliser l'effet synergique, le composite de l'atterrissage de la flamme.

La fumée blanche est principalement due à la vapeur d'eau générée lorsque le matériau brûle, et au condensat de vapeur d'eau et à d'autres petites particules en suspension dans l'air. Il existe également des pièces invisibles en tant que gaz, tels que HCL, CO ₂, CO, HCN et méthane.

Bien que la vapeur d'eau soit inoffensive aux humains, il fait diminuer le taux de transmission léger et la densité de fumée augmente. Hydroxyde d'aluminium, hydroxyde de magnésium en raison de l'absorption de la chaleur de la combustion et jouent un rôle ignifuge, mais la génération de vapeur d'eau est la principale cause de fumée blanche . Par conséquent, comment atteindre un équilibre entre le retardateur des flammes et la suppression de la fumée est crucial.

Quels matériaux ont tendance à produire de la fumée

Mesurer la taille de la fumée de combustion de matériaux utilise généralement la densité optique spécifique maximale (DM), également connue sous le nom de densité de fumée maximale. Plus la densité optique maximale spécifique des polymères est grande, plus la fumée est grande, plus la fumée noire est épaisse en brûlant, plus la pollution de l'environnement est grande. La densité optique spécifique maximale des polymères couramment utilisées est indiquée dans le tableau ci-dessous.

De la table peut être vue:

1. Structure de polyoléfine ou polymères avec un anneau de benzène sur la chaîne latérale, la quantité de fumée est plus, c'est parce que la chaîne de polyène carbone peut être cyclisée, la polycondensation, la génération de particules de carbone graphitisées;

2. Bien que la chaîne latérale ait un anneau de benzène sur la combustion polymère (comme le polystyrène) est facile à générer des hydrocarbures insaturés à double liaison conjugués, puis la polycondensation de cyclisation de la chaîne de carbone dans le charbon de bois, la quantité de fumée est élevée.

3. La cyclisation du chlorure de déshydrogène en polyvinyle est également facile pour former une grande quantité de polymère de fumée de combustion.

En raison de la norme sans fumée de combustion de polymère pour la densité optique spécifique maximale DM inférieure à 300 , donc PET, PC, PS, ABS et PVC et d'autres grandes résines émettrices de fumée, issue de la flamme en même temps doit également effectuer une modification de la fumée, dont le PVC est particulièrement important.

Sélection de la flamme ignifuge et suppresseur de fumée

Dans la technologie contemporaine de la flamme de flamme, 'Flame ignifuge ' et 'La suppression de la fumée ' sont comparables, pour certains polymères, 'Souponde Soumure ' est plus important que 'Flame Dratant '. Pour certains polymères, 'Suppression de la fumée ' est plus important que 'Flame Distarance ', il est donc très important de développer des retardateurs de flamme suppression de la fumée. Quel type de matériel les conditions du suppresseur de fumée?

Lorsqu'un matériau brûle, la flamme est diffusée et la convection de l'air amène le carbure généré dans l'air, ce qui est la raison fondamentale de l'augmentation de la quantité de fumée. Si le carbure généré peut être solidifié à la surface du matériau de combustion, plutôt que de flotter dans l'air, il réduira considérablement la densité de fumée du matériau. La clé pour réaliser cette idée est de synthétiser ou de rechercher un composé qui peut être fondu entre 700 ~ 1000 ℃, les performances de la température similaire à l'adhésif.

Dans le même temps, dans la conception de formulations issues de la flamme sans fumée, dans la mesure du possible pour choisir un issue de flamme à faible fumée, la densité optique spécifique maximale de divers types de retardataires de flamme est indiquée dans le tableau ci-dessous. Le système ignifuge des flammes halogènes / antimoine et le phosphore rouge enduit augmentent la quantité de fumée et la diffusion des gaz toxiques, donc dans l'utilisation du système ignifuge de flamme de brome, vous devez ajouter le suppresseur de fumée en même temps.

Pour résumer, les additifs du suppresseur de fumée peuvent être divisés en deux catégories: les additifs inorganiques et organiques, et les additifs inorganiques de fumée sont le plus couramment utilisés.

(1) additifs inorganiques de fumée

Les suppresseurs de fumée inorganiques sont principalement des oxydes métalliques, des hydroxydes et des sels métalliques.

un. Le molybdène est couramment utilisé des oxydes métalliques de suppression de la fumée, les principales variétés de trioxyde de molybdène, d'octamolybdate amine, de molybdate de calcium, de phosphomolybdate de calcium, de molybdate de zinc, et etc. effet. Un grand nombre de composés de molybdène à haute efficacité commercialisés sont les suppresseurs de fumée est le trioxyde de molybdène et l'ocmonium octamolybdate.

Composés de molybdène pour le principe de la suppression de la fumée dans la phase condensée par la réticulation pour promouvoir la formation du charbon de bois, pour jouer le rôle de la suppression de la fumée. Par exemple, les composés de molybdène forment du charbon de bois résiduel avec du PVC et d'autres résines pendant le processus de combustion, couvrant la surface du polymère pour obtenir l'effet du retardateur de flamme et de la suppression de la fumée. Ajouter le suppresseur de fumée à base de molybdène de 2% à 3% entre la quantité de fumée peut être réduit de 30% à 80% de la quantité de fumée.

né Mécanisme de suppression de la fumée ferrochimique dans la phase condensée par la réticulation pour favoriser la formation de carbone, mais aussi comme catalyseur d'oxydation, le polymère sera converti en monoxyde de carbone et dioxyde de dioxyde de carbone. Les principales variétés sont le ferrocène, l'acide du ferrocène 1,1-dicarboxylique, l'oxyde ferrique, l'oxalate de fer à potassium, l'oxalate ferreux, etc., et les halogénures et l'utilisation.

Le ferrocène est un complexe cyclopentadiényle du fer ferreux. Le ferrocène est de couleur rouge orange, ne peut pas être utilisé avec des retardateurs de flamme contenant du phosphore. Et à cause de la couleur, il n'est pas facile de promouvoir l'application. Le ferrocène est principalement vendu comme suppresseur de fumée pour le PVC rigide. Tous les 100 PVC avec 0,5 exemplaire peuvent effectuer la réduction dure de la fumée en PVC de 30% à 70%. Le ferrocène est rapidement converti en α-FE2O3 dans le processus de PVC DE-HCl, qui existe dans la couche de carbone. α-FE2O3 peut faire brûler la couche carbonisée et catalyser l'oxydation de la couche de carbone pour devenir CO et CO2, ce qui réduit la quantité de formation de noir de carbone.

FECL2 et FECL3 sont les prédécesseurs de la génération α-FE2O3, ce sont également des éliminateurs de fumée efficaces, ils modifient le processus de fissuration du PVC pour de bon, afin qu'il soit facile de générer du goudron léger, réduisant ainsi la génération de fumée noire.

c. Les principales variétés d'hydroxyde métallique sont l'hydroxyde d'aluminium et l'hydroxyde de magnésium. Un principe spécifique de suppression de la fumée est formé dans le processus de chauffage de l'alumine et l'oxyde de magnésium a une grande surface, peut adsorber la suie; dans la phase solide pour promouvoir la formation du charbon de bois; L'eau exothermique en vapeur d'eau peut être des gaz combustibles dilués, dilution de la fumée; Peut être la décomposition thermique des composés contenant des halogènes avec la libération de réaction d'halogénure d'hydrogène (capture d'halogénure d'hydrogène), réduisant ainsi la quantité de fumée dans les halogénures d'hydrogène des gaz toxiques. L'effet de suppression de la fumée d'hydroxyde de métal unique a été très bon, mais les deux composés directs utilisent ou avec des composés de molybdène, des oxydes métalliques, l'utilisation du composite métallique de meilleurs résultats.

d. Les principales variétés de sels métalliques sont les carbonates tels que le carbonate de calcium, les borates tels que le borate de zinc, les phosphates tels que le phosphate de zinc, les oxalates tels que le chrome et l'oxalate d'oxalate de cuivre, etc., les sulfates tels que le sulfate de zinc, etc., les stannats tels que le stanne en zinc, comme l'aluminé de zinc.

Le principe de suppression de la fumée de CACO3 est qu'il peut être et fumer dans la réaction d'halogénure d'hydrogène (capture), de sorte que la génération de cacl2 stable. En raison de la réaction, la réaction non homogène solide - gaz ne peut être effectuée qu'à la surface des particules solides, de sorte que la taille des particules de Caco3 devient un facteur majeur dans l'effet de la suppression de la fumée. Seules les petites particules ont une surface spécifique beaucoup plus grande. Selon le principe de suppression de la fumée ci-dessus, tous les polymères qui produisent des halogénures d'hydrogène lors de la combustion, tels que le chlorure de vinyle, le polyéthylène chlorosulfoné, le caoutchouc néoprène, etc., peuvent utiliser le CACO3 comme suppresseur de fumée.

e. Nano Flame istruant Suppresseur de fumée Nano Double Hydroxyl Composite Metal Oxydes (LDH) est une classe d'oxydes métalliques composites avec une structure en couches, ajouter 3 à 5 parties de LDH dans le PVC peut avoir une densité de fumée maximale de la combustion de PVC diminuée de 30% à 50%, et moins d'impact sur ses propriétés mécaniques. Rempli de méthode CACO3 à l'échelle nanométrique pour effectuer la suppression de la fumée, la quantité de remplissage n'est qu'environ 10%, elle produira l'effet souhaité.

f. Réduction du suppresseur de fumée de couplage, peut favoriser le processus de couplage des additifs dans le clivage du polymère peut produire des composés métalliques à valeur nul, y compris une série de composés carbonyle métalliques de transition, de formate de transition métallique et d'oxalate, de complexes de cuivre monovalent; et des complexes de cuivre monovalent contenant du phosphite ou d'autres ligands, et ainsi de suite, dont les composés en cuivre sont l'un des additifs les plus efficaces de ce type.

Les composés Cu (II) peuvent réduire considérablement la quantité de benzène générée pendant la fissuration, et le degré de réticulation du PVC est considérablement augmenté lorsque Cu2O est présent à 200 ℃ ~ 300 ℃. Les composés en cuivre provoquent une réticulation par couplage réducteur, bien que les sels de cuivre ne catalysent pas facilement l'isomérisation (isomérisation cis-trans) des polyenes, bien qu'ils puissent également agir comme des catalyseurs acides faibles pour favoriser l'alkylation de Friedel-Crafts.

En tant qu'agent de couplage de réduction approprié, il devrait généralement avoir les propriétés suivantes:

1. L'activité électrochimique du métal doit être faible, c'est-à-dire que l'ion métallique doit être réductible à un état d'oxydation zéro;

2. Dans l'oxyde métallique, le métal doit être un état d'oxydation inférieur, ou le complexe métallique doit avoir un ligand oxydable et être capable de générer un métal à faible ou zéro-valeur par élimination réductrice thermique;

3. L'ion métallique doit être au-dessus de la température de traitement du polymère afin d'être réduit;

4. Doit être peu coûteux, autant que possible incolore, et aucun effet indésirable sur la formulation du polymère.

(2) Additifs biologiques des suppresseurs de fumée

un. Système de silicium organique, est un nouveau type de retardateur de flamme sans halogène, mais aussi un suppresseur de fumée de type charbon de bois, qui donne aux polymères un excellent suppresseur de fumée issue de la flamme en même temps, mais aussi pour améliorer les propriétés de traitement du matériau et améliorer la résistance mécanique du matériau, en particulier la résistance à l'impact à faible température. Actuellement sur le SFR100 du marché du silicone du silicone produit par General Electric, il s'agit d'un polymère de silicone visqueux transparent, avec une variété d'agents synergiques, de stéarate, de polyphosphate amine et de mélanges pentaérythritol La dose élevée peut être dotée du substrat avec un excellent issue de flamme et une suppression de la fumée.

né Système de ferrocène, les principales variétés de ferrocène et certains sels d'acides organiques. Le ferrocène couramment utilisé est couramment utilisé et certains composés de fer organique, ils conviennent le plus pour le suppresseur de fumée en PVC, ajoutant une quantité de 1,5 partie.

(3) système synergique issue de la flamme

Le système synergique d'alorsation de flammes fait référence au système issue de la flamme composé de deux (dont l'un est un retardateur de flamme et l'autre est un agent synergique) ou plus de deux composants, dont l'effet ignifuge de flamme est meilleur que la somme de l'effet ignifuge de la flamme de chaque composant. Les avantages et les inconvénients du système synergique sont souvent exprimés en 'Efficiencygistic ' (SE), qui est défini comme le rapport de l'efficacité du retard de la flamme (EFF) du système synergique à une seule flamme à la flamme (sans augmentation synergique) dans le système (avec la même quantité additive), et l'effic substrat retardé par unité de masse de l'élément issue de la flamme (dans une certaine plage de montant additif). Le montant ajouté se situe dans une certaine plage). Dans la plupart des cas, la valeur SE est basée sur les résultats obtenus à partir du système synergique avec la meilleure efficacité issue de la flamme.

Pour les retardateurs de flamme halogénés dans le polystyrène issue de la flamme, l'ABS et certains autres plastiques, le complexe de silicate inorganique d'oxyde d'antimoine peut être utilisé comme synergiste. Ce synergiste est peu coûteux et a une force de faible couleur. De plus, les composés d'antimoine / composés de magnésium - composés de zinc composés du complexe comme une partie de l'agent synergique du système de la flamme, à la fois pour améliorer l'effet ignifuge de la flamme, mais peuvent également jouer un effet de suppression de la fumée.

Les composés de stéarate / talc / fer du zinc composés du complexe sont également un agent synergique à faible fume, ajoutant la quantité appropriée de cet agent synergique, peut faire une augmentation des plastiques de la flamme contenant de la flamme, la densité de fumée, la transmittance légère.