Cơ chế của chất chống cháy là tăng khả năng chịu nhiệt của polymer

2020-10-19 00:11:35

Trong việc ứng dụng chất Chống cháy cũng có nhiều khuyết điểm khác nhau. Trên thị trường có rất ít sản phẩm chống cháy trong ngành sơn tĩnh điện, cơ chế chống cháy cũng khác. Để đạt được hiệu quả chống cháy tốt hơn, liều lượng Chất chống cháy thường khoảng 5-10%, điều này sẽ gây ra những hư hỏng nhất định cho màng phủ và cũng sẽ bị ảnh hưởng lớn trong quá trình xử lý sơn tĩnh điện. Ví dụ, liều lượng chất chống cháy bao gồm hợp chất brom và antimon trioxide trên thị trường là 5%, đồng thời mức độ chống cháy có thể đạt đến mức V0, nhưng độ mịn của lớp phủ rất kém. Trong thử nghiệm khả năng chống cháy của sản phẩm sơn tĩnh điện, do lựa chọn các vật liệu khác nhau nên sản phẩm cháy có khói đen hoặc mùi khó chịu, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Do giá cao và chi phí sản xuất cao của các sản phẩm chống cháy, ứng dụng của chúng trong ngành sơn tĩnh điện bị hạn chế ở mức độ lớn và hầu hết các sản phẩm chống cháy không thể vượt qua bài kiểm tra độc tính của EU.

Để giải quyết vấn đề chống cháy, chỉ bổ sung chất chống cháy không thể đáp ứng nhu cầu. Người ta đã nghiên cứu rằng lớp sơn tĩnh điện do fr-1530 chế tạo có tác dụng chống cháy tuyệt vời. Nhựa có tốc độ nóng chảy tuyệt vời, hiệu quả chống cháy cao, ổn định nhiệt tuyệt vời và các tính chất cơ lý tốt. Theo tiêu chuẩn chống cháy, nhà sản xuất có thể lựa chọn lượng chất chống cháy thích hợp để sản xuất vật liệu chống cháy có khả năng chịu nhiệt, cản ánh sáng và độ bền va đập tốt. Tuy nhiên, loại chất chống cháy này rất hiếm trên thị trường.

Nhiệt lượng tỏa ra từ bất kỳ quá trình đốt cháy nào trong thời gian ngắn đều bị hạn chế. Nếu một phần nhiệt do nguồn lửa tỏa ra có thể được hấp thụ trong thời gian ngắn thì nhiệt độ ngọn lửa sẽ giảm, nhiệt tỏa ra bề mặt đốt và tác động đến quá trình nứt các phân tử dễ cháy khí hóa thành các gốc tự do sẽ giảm và phản ứng đốt cháy sẽ ở một mức độ nhất định. Ở nhiệt độ cao, chất chống cháy có phản ứng thu nhiệt mạnh, hấp thụ một phần nhiệt thoát ra từ quá trình đốt cháy, làm giảm nhiệt độ bề mặt của vật liệu dễ cháy, ức chế hiệu quả sự hình thành khí dễ cháy và ngăn chặn sự lan rộng của quá trình đốt cháy. Cơ chế chống cháy của chất chống cháy Al (OH) 3 là tăng khả năng chịu nhiệt của polyme, để nó có thể hấp thụ nhiều nhiệt hơn trước khi đạt đến nhiệt độ phân hủy nhiệt, nhằm cải thiện hiệu suất chống cháy của nó. Loại chất chống cháy này có thể phát huy tối đa đặc tính hấp thụ nhiệt của nó khi kết hợp với hơi nước và cải thiện khả năng chống cháy của chính nó.

Sau khi thêm chất chống cháy vào vật liệu dễ cháy, chất chống cháy có thể tạo thành thủy tinh hoặc bọt ổn định ở nhiệt độ cao và cách ly oxy, có chức năng cách nhiệt, cách ly oxy và ngăn khí dễ cháy thoát ra ngoài, để đạt được mục đích chống cháy. Ví dụ, chất chống cháy phốt pho hữu cơ có thể tạo ra các chất rắn liên kết ngang ổn định hơn hoặc các lớp cacbon hóa khi đun nóng. Một mặt, sự hình thành lớp cacbon hóa có thể ngăn cản quá trình nhiệt phân polyme tiếp theo, mặt khác, nó có thể ngăn chặn các sản phẩm phân hủy nhiệt bên trong đi vào pha khí để tham gia vào quá trình đốt cháy.

Theo lý thuyết phản ứng dây chuyền của quá trình đốt cháy, các gốc tự do là cần thiết để duy trì quá trình đốt cháy. Chất chống cháy có thể tác động lên vùng đốt pha khí để thu giữ các gốc tự do trong phản ứng đốt cháy, nhằm ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa, giảm mật độ ngọn lửa trong vùng đốt và cuối cùng là giảm tốc độ phản ứng đốt cháy cho đến khi kết thúc. Ví dụ, nhiệt độ bay hơi của chất chống cháy có chứa halogen giống hoặc tương tự với nhiệt độ phân hủy polyme. Khi polyme được nung nóng để phân hủy, chất chống cháy cũng bay hơi. Tại thời điểm này, các sản phẩm phân hủy nhiệt và chống cháy có chứa halogen đồng thời nằm trong vùng đốt pha khí và halogen có thể thu giữ các gốc tự do trong phản ứng đốt cháy, do đó ngăn chặn sự lan rộng của ngọn lửa, làm giảm mật độ ngọn lửa trong vùng đốt và cuối cùng giảm tốc độ phản ứng đốt cháy cho đến khi kết thúc. Khi chất chống cháy được làm nóng, khí không cháy sẽ bị phân hủy và nồng độ của khí dễ cháy bị phân hủy từ vật liệu dễ cháy sẽ bị pha loãng xuống dưới giới hạn đốt cháy thấp hơn. Đồng thời, nó cũng có thể làm loãng nồng độ oxy trong vùng đốt, ngăn quá trình đốt cháy tiếp tục và đạt được hiệu quả chống cháy.