Der Mechanismus des Flammschutzmittels besteht darin, die Wärmekapazität des Polymers zu erhöhen

2020-10-19 00:11:35

Auch bei der Anwendung von Flammschutzmitteln gibt es diverse Mängel. Es gibt nur wenige Flammhemmende Produkte in der Pulverbeschichtungsindustrie auf dem Markt, und der Flammschutzmechanismus ist unterschiedlich. Um eine bessere Flammschutzwirkung zu erzielen, beträgt die Dosierung des Flammschutzmittels im Allgemeinen etwa 5 bis 10 %, was zu einer gewissen Beschädigung des Beschichtungsfilms führt und auch bei der Pulverbeschichtungsverarbeitung stark beeinträchtigt wird. Beispielsweise beträgt die Dosierung des auf dem Markt erhältlichen Flammschutzmittels, das aus einer Bromverbindung und Antimontrioxid besteht, 5 %, und das Flammschutzmittelniveau kann gleichzeitig das V0-Niveau erreichen, aber die Glätte der Beschichtung ist sehr schlecht. Bei der Flammschutzprüfung von Pulverbeschichtungsprodukten kommt es aufgrund der unterschiedlichen Materialauswahl zu schwarzem Rauch oder störenden Gerüchen in den Verbrennungsprodukten, was zu einer erheblichen Umweltverschmutzung führt. Aufgrund des hohen Preises und der hohen Produktionskosten von flammhemmenden Produkten ist ihre Anwendung in der Pulverbeschichtungsindustrie weitgehend eingeschränkt und die meisten flammhemmenden Produkte können den EU-Toxizitätstest nicht bestehen.

Um das Problem der Flammhemmung zu lösen, kann die Zugabe von Flammschutzmitteln allein den Bedarf nicht decken. Es wurde untersucht, dass die Pulverbeschichtung aus fr-1530 eine ausgezeichnete flammhemmende Wirkung hat. Das Harz verfügt über eine ausgezeichnete Schmelzrate, eine hohe Flammschutzwirkung, eine ausgezeichnete thermische Stabilität und gute physikalische und mechanische Eigenschaften. Gemäß den Flammschutznormen können Hersteller die geeignete Menge an Flammschutzmitteln auswählen, um flammhemmende Materialien mit guter Hitzebeständigkeit, Lichtbeständigkeit und Schlagfestigkeit herzustellen. Allerdings ist diese Art von Flammschutzmittel auf dem Markt selten.

Die bei jeder Verbrennung in kurzer Zeit freigesetzte Wärme ist begrenzt. Wenn ein Teil der von der Feuerquelle freigesetzten Wärme in kurzer Zeit absorbiert werden kann, wird die Flammentemperatur gesenkt und die auf die Verbrennungsoberfläche abgestrahlte Wärme, die auf die Spaltung vergaster brennbarer Moleküle in freie Radikale einwirkt, wird verringert, und die Verbrennungsreaktion wird bis zu einem gewissen Grad ablaufen. Bei hohen Temperaturen reagiert das Flammschutzmittel stark endotherm, absorbiert einen Teil der bei der Verbrennung freigesetzten Wärme, senkt die Oberflächentemperatur brennbarer Materialien, hemmt wirksam die Bildung brennbarer Gase und verhindert die Ausbreitung der Verbrennung. Der flammhemmende Mechanismus des Flammschutzmittels Al (OH) 3 besteht darin, die Wärmekapazität des Polymers zu erhöhen, so dass es vor Erreichen der thermischen Zersetzungstemperatur mehr Wärme absorbieren kann, um so seine flammhemmende Leistung zu verbessern. Diese Art von Flammschutzmittel kann in Kombination mit Dampf seine Wärmeabsorptionseigenschaften voll entfalten und seine eigene Flammschutzfähigkeit verbessern

Nach der Zugabe von Flammschutzmitteln zu brennbaren Materialien kann das Flammschutzmittel bei hoher Temperatur eine Glas- oder stabile Schaumabdeckung bilden und Sauerstoff isolieren, der die Funktion der Wärmeisolierung und Sauerstoffisolierung hat und das Entweichen von brennbarem Gas nach außen verhindert, um so den Zweck der Flammhemmung zu erreichen. Beispielsweise können organische Phosphor-Flammschutzmittel beim Erhitzen stabilere vernetzte Feststoffe oder karbonisierte Schichten erzeugen. Einerseits kann die Bildung einer Karbonisierungsschicht die weitere Pyrolyse des Polymers verhindern, andererseits kann sie verhindern, dass die internen thermischen Zersetzungsprodukte in die Gasphase gelangen und am Verbrennungsprozess teilnehmen.

Nach der Kettenreaktionstheorie der Verbrennung werden freie Radikale benötigt, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten. Das Flammschutzmittel kann auf die Gasphasenverbrennungszone einwirken, um die freien Radikale in der Verbrennungsreaktion einzufangen, um so die Flammenausbreitung zu verhindern, die Flammendichte in der Verbrennungszone zu verringern und schließlich die Geschwindigkeit der Verbrennungsreaktion bis zum Ende zu verringern. Beispielsweise ist die Verdampfungstemperatur von halogenhaltigen Flammschutzmitteln gleich oder ähnlich der Zersetzungstemperatur von Polymeren. Wenn das Polymer erhitzt wird, um sich zu zersetzen, verflüchtigt sich auch das Flammschutzmittel. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die halogenhaltigen Flammschutzmittel und thermischen Zersetzungsprodukte gleichzeitig in der Gasphasenverbrennungszone, und das Halogen kann die freien Radikale in der Verbrennungsreaktion einfangen, wodurch die Ausbreitung der Flamme verhindert, die Flammendichte in der Verbrennungszone verringert und schließlich die Geschwindigkeit der Verbrennungsreaktion bis zum Ende verringert wird. Wenn das Flammschutzmittel erhitzt wird, wird das nicht brennbare Gas zersetzt und die Konzentration des aus dem brennbaren Material zersetzten brennbaren Gases wird auf einen Wert unterhalb der unteren Verbrennungsgrenze verdünnt. Gleichzeitig kann es auch die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungszone verdünnen, die Verbrennung verhindern und eine flammhemmende Wirkung erzielen.