Flammhemmender Mechanismus des intumeszierenden Systems

Die Hauptkomponenten des intumeszierenden Flammschutzsystems können in drei Teile unterteilt werden: Säurequelle, Kohlenstoffquelle und Gasquelle. Die Säurequelle ist im allgemeinen eine anorganische Säure oder eine Verbindung, die beim Erhitzen auf 100 bis 250ºC eine anorganische Säure erzeugt, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure, verschiedene Ammoniumphosphate, Phosphatester und Borate usw.; Die Kohlenstoffquelle (Verkohlungsbildner) ist Die Basis für die Bildung der karbonisierten Schaumschicht sind im Allgemeinen kohlenstoffreiche Polyhydroxyverbindungen wie Stärke, Pentaerythrit und seine Dimere, Trimere und organischen Harze, die leichte Gruppen enthalten. Die Gasquelle (Schaumquelle) besteht hauptsächlich aus Amin oder Amidverbindungen wie Melamin, Dicyandiamid, Aminpolyphosphat usw.

Die Struktur des Quellsystems zur Bildung von Holzkohle ist komplex und hat viele Einflussfaktoren. Die chemische Struktur und die physikalischen Eigenschaften des Polymerkörpers, die Zusammensetzung des intumeszierenden Flammschutzmittels, die Bedingungen während der Verbrennung und des Crackens (wie Temperatur und Sauerstoffgehalt), die Vernetzungsreaktionsrate und viele andere Faktoren beeinflussen die Struktur des expandierten Körpers Kohlenstoff. Die Wärmeschutzwirkung der expandierten Kohlenstoffschicht hängt nicht nur von der Koksausgabe, der Höhe der Kohlenstoffschicht, der Struktur der Kohlenstoffschicht und der thermischen Stabilität der schützenden Kohlenstoffschicht ab, sondern auch von der chemischen Struktur der Kohlenstoffschicht Insbesondere das Aussehen der Ringstruktur erhöht die thermische Stabilität. Hinzu kommen die Stärke der chemischen Bindungen und die Anzahl der vernetzten Bindungen.

Es wird allgemein angenommen, dass der Flammschutzmechanismus des Expansionssystems das Flammschutzmittel der kondensierten Phase ist. Zunächst wird das Aminpolyphosphat durch Wärme zersetzt, um Phosphorsäure und Pyrophosphorsäure mit starkem Dehydratisierungseffekt zu erzeugen, so dass das Pentaerythrit verestert und dann dehydratisiert und carbonisiert wird. Der durch die Reaktion und die Zersetzung von Melamin gebildete Wasserdampf Das Ammoniakgas dehnt die Kohlenstoffschicht aus und bildet schließlich eine mikroporöse Kohlenstoffschicht, die die Luft- und Wärmeleitung isoliert, den Polymerkörper schützt und den Zweck der Flammhemmung erreicht.

Intumeszierende Flammschutzmittel, die Polymermaterialien zugesetzt werden, müssen die folgenden Eigenschaften aufweisen: gute thermische Stabilität, die hohen Temperaturen über 200 ° C während der Polymerverarbeitung standhalten kann; Aufgrund des thermischen Abbaus wird eine große Menge flüchtiger Substanzen freigesetzt und es bilden sich Rückstände. Daher sollte das Verfahren keine nachteiligen Auswirkungen auf den Expansions- und Schaumprozess haben. Diese Art von Flammschutzmittel ist gleichmäßig im Polymer verteilt, und wenn das Material verbrannt wird, kann es eine Schicht aus expandiertem Kohlenstoff bilden, die die Oberfläche des Materials vollständig bedeckt. Das Flammschutzmittel muss flammhemmend sein. Polymere müssen eine gute Verträglichkeit aufweisen, dürfen keine nachteiligen Auswirkungen auf Polymere und Additive haben und dürfen die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Materials nicht übermäßig verschlechtern. Intumeszierende Flammschutzmittel sind allgemeinen Flammschutzmitteln insofern überlegen, als sie halogenfrei und nicht antimonoxidoxid sind: geringer Rauchgehalt, geringere Toxizität und kein ätzendes Gas; Die Kohlenstoffschicht, die durch intumeszierende Flammschutzmittel erzeugt wird, kann geschmolzene Polymere absorbieren, die in Brand stehen, um zu verhindern, dass ihr Tropfen das Feuer verbreitet.

Shawn

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