Dodatki zmniejszające palność do dyspersji butadienu styrenu?

Oczywiście dostępne są dodatki, które sprawiają, że dyspersje SB są trudnopalne. Jednak rozpoczęcie od kopolimeru octanu winylu z etylenem często ma większy sens, mniej dodatków, wyższa wydajność i oszczędność kosztów. Zwłaszcza, że dodatki FR stają się coraz bardziej skomplikowane i kosztowne.

Zwykły sposób dodawania dodatków FR

Dyspersje styrenowo-butadienowe (SBR) można uczynić trudnopalnymi poprzez włączenie do nich specyficzne dodatki zmniejszające palność do płynnej mieszanki lateksowej. Proces ten zazwyczaj obejmuje dodanie środka zmniejszającego palność w postaci drobnego proszku. dyspersja lub proszek podczas etapu mieszania.

Główne podejścia obejmują stosowanie różnych rodzajów środków zmniejszających palność, często w synergicznych kombinacjach:

1. Systemy zawierające halogen (tradycyjne)

Systemy te są bardzo skuteczne w tłumieniu płomieni w fazie gazowej, ale są coraz bardziej ograniczane ze względu na obawy o środowisko i wytwarzanie gęstego dymu oraz toksycznych / żrących gazów podczas spalania.

• Donory halogenowe: Związki zawierające Chlor (Cl) lub Brom (Br), takich jak chlorowane parafiny lub bromowane związki organiczne (np. bromowane fosforany, bromki aromatyczne lub określone bromowane poliole).
• Synergetyki: Często w połączeniu z Trójtlenek antymonu (Sb2O3) lub Boran cynku. Synergetyk znacznie wzmacnia działanie zmniejszające palność związku halogenowego.

2. Systemy bezhalogenowe (preferowane/zielone alternatywy)

Są one preferowane ze względu na niższą emisję dymu i toksyczność, a działają głównie w fazie kondensacji (tworząc ochronny zwęgiel) lub poprzez chłodzenie i rozcieńczanie gazów spalinowych.

A. Nieorganiczne środki zmniejszające palność

Opierają się one na mechanizmie fizycznym, takim jak rozkład endotermiczny (pochłanianie ciepła) i uwalnianie niepalnych gazów (takich jak para wodna) w celu rozcieńczenia paliwa.

• Wodorotlenek glinu (ATH): Bardzo powszechna, nietoksyczna i niskodymna opcja. Rozkłada się po podgrzaniu, uwalniając parę wodną i pochłaniając dużą ilość ciepła.
• Wodorotlenek magnezu (MDH): Podobny do ATH, ale z wyższą temperaturą rozkładu, dzięki czemu nadaje się do wyższych temperatur przetwarzania.
• Nano-proszki: Materiały takie jak nanoproszki (często mieszane z ATH lub MDH) mogą być stosowane jako opłacalne, nietoksyczne i przyjazne dla środowiska dodatki o dobrym działaniu ognioodpornym.

B. Pęczniejące systemy zmniejszające palność (IFR)

IFR pęcznieją po podgrzaniu, tworząc obszerny, izolacyjny węgiel (spienioną warstwę węgla) na powierzchni materiału. Ta warstwa char działa jak bariera fizyczna aby ograniczyć przenoszenie ciepła i zapobiec wydostawaniu się palnych gazów.

Typowy system IFR dla dyspersji SBR składa się z trzech głównych elementów:

• Źródło kwasu: Zazwyczaj Polifosforan amonu (APP). Ten rozkłada się, dając kwas polifosforowy, który katalizuje tworzenie się węgla drzewnego.
• Źródło węgla (środek zwęglający): Często jest to poliol, taki jak pentaerytrytol (PER) lub pochodne skrobi. Reagują one z kwasem, tworząc węgiel drzewny.
• Środek dmuchający (Spumific): Zazwyczaj Melamina lub pochodną. Powoduje to uwolnienie niepalnych gazów (takich jak azot) w celu spienienia warstwy węgla.

Uwaga: IFR mogą czasami wymagać mikrokapsułkowany aby poprawić ich rozpuszczalność w wodzie I kompatybilność z wodną dyspersją lateksu SBR. Czynniki synergiczne Można również dodać boran cynku lub określone tlenki metali w celu zwiększenia wydajności IFR i stabilności zwęglania.

Dyspersje UAE są mniej łatwopalne

Dyspersje VAE (octan winylu-etylen) są często uważane za lepsze, bardziej nowoczesne rozwiązanie niż dyspersje SBR (kauczuk butadienowo-styrenowy), gdy bezpieczeństwo przeciwpożarowe jest krytycznym wymogiem.

Oto zestawienie powodów, dla których dyspersje VAE mają nieodłączną przewagę nad SBR pod względem ognioodporności i ogólnego bezpieczeństwa:

1. Nieodłączna łatwopalność i tworzenie się zwęglenia

• VAE (octan winylu-etylen): Kopolimery UAE mają niższa wewnętrzna palność w porównaniu do SBR. Podczas spalania VAE składnik octanu winylu (podobny do EVA lub octanu etylenu i winylu) ma inną ścieżkę degradacji niż SBR. Rozkład termiczny VAE może prowadzić do powstawania warstwa węgla drzewnego i uwalnianie kwasu octowego, który pomaga spowolnić proces spalania.
  • Wynik: Folie na bazie VAE często palą się lekko, wytwarzają mniej gęsty i jaśniejszy (biały) dym lub mogą być samogasnący w niektórych testach.
• SBR (kauczuk butadienowo-styrenowy): SBR jest oparty na monomerach o wysokiej wartości opałowej (styren i butadien). Podczas spalania SBR ma tendencję do bardziej agresywnego rozkładu, co prowadzi do wysokiego wskaźnika uwalniania ciepła i wytwarzania gęsty, czarny dym.

2. Mniejsze zapotrzebowanie na dodatki

Ze względu na niższą wewnętrzną palność VAE, ilość zewnętrznych dodatków zmniejszających palność (FR) potrzebnych do spełnienia określonej normy przeciwpożarowej (np. DIN ISO 9239 lub LOI) jest często niższa niż w przypadku VAE. znacznie zmniejszona w porównaniu do preparatów SBR.

• Jest to główna zaleta dla koszt, stabilność procesu i jakość produktu końcowego, Ponieważ wysokie obciążenie wypełniaczem może czasami negatywnie wpływać na właściwości fizyczne produktu (np. elastyczność, przyczepność).

3. Korzyści dla środowiska i zdrowia

Oprócz lepszej wydajności ogniowej, VAE rozwiązuje kilka kluczowych problemów środowiskowych i zdrowotnych związanych z tradycyjnym SBR:⁶