Фосфарныя вогнеахоўныя рэчывы — гэта тып высокаэфектыўных, надзейных і шырока выкарыстоўваных вогнеахоўных рэчываў, якія прыцягнулі значную ўвагу даследчыкаў. У іх сінтэзе і прымяненні дасягнуты значныя поспехі.
1. Ужыванне антыпірэнаў на аснове фосфару ў поліпрапілену
Фізічныя ўласцівасці поліпрапілену (ПП) адыгрываюць вырашальную ролю ў яго прамысловым ужыванні. Аднак яго абмежаваны кіслародны індэкс (LOI) складае ўсяго каля 17,5%, што робіць яго лёгкаўзгаральным і хутка загараецца. На каштоўнасць ПП-матэрыялаў у прамысловым ужыванні ўплываюць як іх вогнеўстойлівасць, так і фізічныя ўласцівасці. У апошнія гады мікракапсуляцыя і мадыфікацыя паверхні сталі асноўнымі тэндэнцыямі ў галіне вогнеўстойлівых ПП-матэрыялаў.
Прыклад 1: На поліпрапіленавыя матэрыялы быў нанесены поліфасфат амонію (APP), мадыфікаваны сіланавым злучальным агентам (KH-550) і этанольным растворам сіліконавай смалы. Калі масавая доля мадыфікаванага APP дасягнула 22%, LOI матэрыялу павялічыўся да 30,5%, а яго механічныя ўласцівасці таксама адпавядалі патрабаванням і пераўзыходзілі матэрыялы з поліпрапілену, апрацаваныя немадыфікаваным APP.
Прыклад 2: APP быў інкапсуляваны ў абалонку, якая складаецца з меламіну (MEL), гідраксіліконавага алею і фармальдэгіднай смалы, шляхам палімерызацыі in situ. Мікракапсулы затым былі злучаны з пентаэрытрытам і нанесены на PP-матэрыялы для атрымання вогнеахоўных уласцівасцей. Матэрыял прадэманстраваў выдатную вогнеахоўнасць з LOI 32% і класам вертыкальнага гарэння UL94 V-0. Нават пасля апрацоўкі ў гарачай вадзе кампазіт захаваў добрую вогнеахоўнасць і механічныя ўласцівасці.
Прыклад 3: APP быў мадыфікаваны шляхам пакрыцця яго гідраксідам алюмінію (ATH), і мадыфікаваны APP быў злучаны з дыпентаэрытрытам у масавым суадносінах 2,5:1 для выкарыстання ў PP-матэрыялах. Калі агульная масавая доля антыпірэну складала 25%, LOI дасягаў 31,8%, клас вогнеўстойлівасці дасягаў V-0, а пікавая хуткасць цеплавыдзялення значна зніжалася.
2. Ужыванне антыпірэнаў на аснове фосфару ў полістырыле
Полістырол (ПС) лёгкаўзгаральны і працягвае гарэць пасля выдалення крыніцы ўзгарання. Для вырашэння такіх праблем, як высокае цеплавыдзяленне і хуткае распаўсюджванне полымя, важную ролю ў запаволенні ПС адыгрываюць безгалогенавыя антыпірэны на аснове фосфару. Распаўсюджаныя метады запаволення ПС ўключаюць пакрыццё, прапітку, нанясенне шчоткай і запаволенне на стадыі палімерызацыі.
Прыклад 1: Фосфарзмяшчальны вогнеахоўны клей для пашыральнага полістыролу быў сінтэзаваны золь-гель метадам з выкарыстаннем N-β-(амінаэтыл)-γ-амінапрапілтрыметоксісілану і фосфарнай кіслаты. Вогнеахоўная пена з полістыролу была падрыхтавана з выкарыстаннем метаду нанясення пакрыцця. Пры тэмпературы перавышанай 700°C пена з полістыролу, апрацаваная клеем, утварыла пласт вугляроду, які перавышаў 49%.
Даследчыкі па ўсім свеце ўкаранілі фосфарзмяшчальныя вогнеахоўныя структуры ў вінілавыя або акрылавыя злучэнні, якія затым сапалімерызуюцца са стыролам для атрымання новых фосфарзмяшчальных стыролавых сапалімераў. Даследаванні паказваюць, што ў параўнанні з чыстым полістыролам фосфарзмяшчальныя стыролавыя сапалімеры значна паляпшаюць LOI і колькасць вугляродных рэшткаў, што сведчыць аб лепшай тэрмічнай стабільнасці і вогнеўстойлівасці.
Прыклад 2: Вініл-канцавы алігамерны фасфатны гібрыдны макраманамер (VOPP) быў прышчэплены да асноўнага ланцуга PS шляхам прышчэпленай сапалімерызацыі. Прышчэплены сапалімер прадэманстраваў вогнеўстойлівасць праз механізм цвёрдай фазы. Па меры павелічэння ўтрымання VOPP павялічваўся LOI, пікавая хуткасць цеплавыдзялення і агульнае цеплавыдзяленне зніжаліся, а сцяканне расплаву знікала, што дэманструе значны вогнеўстойлівы эфект.
Акрамя таго, неарганічныя вогнеахоўныя рэчывы на аснове фосфару могуць быць хімічна звязаныя з графітавымі або азотнымі вогнеахоўнымі рэчывамі для выкарыстання ў вогнеахоўных сродках на аснове полістыролу. Для нанясення вогнеахоўных рэчываў на аснове фосфару на полістырол таксама можна выкарыстоўваць метады пакрыцця або нанясення шчоткай, што значна паляпшае LOI матэрыялу і рэшту вугалю.
3. Ужыванне антыпірэнаў на аснове фосфару ў ПА
Поліамід (ПА) лёгкаўзгаральны і падчас гарэння ўтварае шмат дыму. Паколькі ПА шырока выкарыстоўваецца ў электронных кампанентах і абсталяванні, рызыка ўзнікнення пажару асабліва высокая. З-за аміднай структуры ў асноўным ланцугу ПА можна апрацоўваць рознымі метадамі, прычым вельмі эфектыўнымі з'яўляюцца як адытыўныя, так і рэактыўныя антыпірэны. Сярод ПА, якія апрацоўваюць вогнеахову, найбольш шырока выкарыстоўваюцца солі алкілфасфінатаў.
Прыклад 1: Ізабутылфасфінат алюмінію (A-MBPa) быў дададзены ў матрыцу PA6 для падрыхтоўкі кампазітнага матэрыялу. Падчас выпрабаванняў на вогнеўстойлівасць A-MBPa расклаўся раней за PA6, утвараючы шчыльны і стабільны пласт вугляроду, які абараняў PA6. Матэрыял дасягнуў LOI 26,4% і класа вогнеўстойлівасці V-0.
Прыклад 2: Падчас палімерызацыі гексаметылендыаміну і адыпінавай кіслаты для атрымання вогнеахоўнага PA66 было дададзена 3% вагі вогнеахоўнага біс(2-карбаксіэтыл)метылфасфінаксіду (CEMPO). Даследаванні паказалі, што вогнеахоўны PA66 праяўляе лепшую вогнеахоўнасць у параўнанні са звычайным PA66, са значна больш высокім LOI. Аналіз вугальнага пласта паказаў, што шчыльная паверхня вугалю вогнеахоўнага PA66 утрымлівае поры рознага памеру, што дапамагае ізаляваць цепла- і газаперадачу, дэманструючы значныя вогнеахоўныя характарыстыкі.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Час публікацыі: 15 жніўня 2025 г.
