Aditiva zpomalující hoření pro disperzi butadienu a styrenu?

samozřejmě jsou k dispozici aditiva, která činí disperze SB nehořlavými. Nicméně začít s kopolymerem vinylacetátu a ethylenu je často rozumnější, je v něm méně aditiv, má vyšší výkon a šetří náklady. Zejména proto, že FR aditiva jsou stále složitější a nákladnější.

Obvyklý způsob přidávání přísad FR

Z disperzí styren-butadienu (SBR) lze vyrobit zpomalovače hoření, které obsahují specifické přísady zpomalující hoření do tekuté latexové směsi. Tento proces obvykle zahrnuje přidání zpomalovače hoření ve formě jemného disperze nebo prášek ve fázi skládání.

Hlavní přístupy zahrnují použití různých typů zpomalovačů hoření, často v synergických kombinacích:

1. Systémy obsahující halogeny (tradiční)

Tyto systémy jsou velmi účinné při potlačování plamenů v plynné fázi, ale jejich použití je stále více omezováno z důvodu ochrany životního prostředí a produkce hustého kouře a toxických/korozivních plynů při hoření.

• Halogenové dárce: Sloučeniny obsahující Chlor (Cl) nebo Brom (Br), jako např. chlorované parafíny nebo bromované organické sloučeniny (např. bromované fosfáty, aromatické bromidy nebo specifické bromované polyoly).
• Synergické látky: Často v kombinaci s Trioxid antimonitý (Sb2O3) nebo Boritan zinečnatý. Synergikum významně zesiluje nehořlavý účinek halogenové sloučeniny.

2. Bezhalogenové systémy (preferované/zelené alternativy)

Ty jsou upřednostňovány pro nižší kouřivost a toxicitu a fungují především v kondenzované fázi (vytvářejí ochranný uhlík) nebo ochlazováním a ředěním spalin.

A. Anorganické zpomalovače hoření

Ty jsou založeny na fyzikálním mechanismu, jako je endotermický rozklad (pohlcování tepla) a uvolňování nehořlavých plynů (např. vodní páry), které palivo zředí.

• Hydroxid hlinitý (ATH): Velmi běžná, netoxická a málo kouřová varianta. Při zahřívání se rozkládá, uvolňuje vodní páru a absorbuje velké množství tepla.
• Hydroxid hořečnatý (MDH): Podobně jako ATH, ale s vyšší teplotou rozkladu, takže je vhodný pro vyšší teploty zpracování.
• Nanoprášky: Materiály jako prášky bez nanočástic (často ve směsi s ATH nebo MDH) lze použít jako cenově výhodné, netoxické a ekologické přísady s dobrým protipožárním účinkem.

B. Intumescentní systémy zpomalující hoření (IFR)

IFRs při zahřívání bobtnají a vytvářejí na povrchu materiálu objemný izolační uhlík (vrstvu zpěněného uhlíku). Tato vrstva uhlíku funguje jako fyzická bariéra aby se snížil přenos tepla a zabránilo se úniku hořlavých plynů.

Typický systém IFR pro rozptyl SBR se skládá ze tří hlavních součástí:

• Zdroj kyseliny: Obvykle Polyfosforečnan amonný (APP). Ta se rozkládá za vzniku kyseliny polyfosforečné, která katalyzuje tvorbu uhlíku.
• Zdroj uhlíku (zuhelnatělé činidlo): Často polyol jako pentaerytritol (PER) nebo deriváty škrobu. Ten reaguje s kyselinou za vzniku uhlíkatého uhlíku.
• Foukací látka (Spumific): Typicky Melamin nebo jeho derivát. Tím se uvolňují nehořlavé plyny (např. dusík), které zpěňují vrstvu uhlíku.

Poznámka: IFR může být někdy nutné mikrokapsle zlepšit jejich rozpustnost ve vodě a kompatibilita s latexovou disperzí SBR na vodní bázi. Synergické látky jako je boritan zinečnatý nebo specifické oxidy kovů mohou být také přidány pro zvýšení výkonu IFR a stability uhlíku.

Disperze SAE jsou méně hořlavé

Disperze VAE (vinylacetát-etylen) jsou často považovány za lepší a modernější řešení než disperze SBR (styren-butadienový kaučuk), pokud je kritickým požadavkem požární bezpečnost.

Zde je rozpis toho, proč mají disperze VAE oproti SBR přirozené výhody, pokud jde o zpomalení hoření a celkovou bezpečnost:

1. Vlastní hořlavost a tvorba uhlíku

• VAE (vinylacetát-etylen): Kopolymery SAE mají nižší vlastní hořlavost ve srovnání s SBR. Při hoření VAE má vinylacetátová složka (podobně jako EVA neboli ethylenvinylacetát) jiný způsob rozkladu než SBR. Tepelný rozklad VAE může vést ke vzniku uhlíkatá vrstva uhlíku a uvolňování kyseliny octové, která pomáhá zpomalit proces spalování.
  • Výsledek: Fólie na bázi VAE často mírně hoří, produkují méně hustý a světlejší (bílý) kouř nebo mohou být samozhášecí v některých testech.
• SBR (styren-butadienový kaučuk): SBR je založen na monomerech s vysokou výhřevností (styren a butadien). Při hoření má SBR tendenci k agresivnějšímu rozkladu, což vede k vysoké rychlosti uvolňování tepla a produkci emisí. hustý, černý kouř.

2. Snížená potřeba aditiv

Vzhledem k nižší vlastní hořlavosti VAE je množství vnějších přísad zpomalujících hoření (FR), které je nutné pro splnění konkrétní požární normy (např. DIN ISO 9239 nebo LOI), často nižší než u VAE. výrazně snížil ve srovnání s přípravky SBR.

• To je hlavní výhoda pro náklady, stabilita procesu a kvalita konečného produktu, protože vysoké množství plniva může někdy zhoršit fyzikální vlastnosti výrobku (např. pružnost, přilnavost).

3. Přínos pro životní prostředí a zdraví

Kromě lepšího požárního výkonu řeší VAE několik klíčových environmentálních a zdravotních problémů spojených s tradičními SBR:⁶