Принцип действия антипиренов, основные типы антипиренов
Антипирены используются для повышения огнестойкости молекулярных материалов путем увеличения точки воспламенения молекулярных материалов или уменьшения скорости горения материалов, что позволяет увеличить время спасения, спасти жизни и уменьшить потери. По структуре антипирены можно разделить на макромолекулярные полимерные антипирены и антипирены типа малых молекул; по способу применения — на аддитивные антипирены и реактивные антипирены; по наличию в материале галогена — на галогенные антипирены и негалогенные антипирены. Аддитивные антипирены в основном используются в термопластичных полимерах, которые не вступают в химическую реакцию с другими компонентами материала и существуют в полимерном материале только физически; реактивные антипирены в основном используются в термореактивных полимерах, которые участвуют в химической реакции синтетических полимеров и становятся структурной единицей полимеров.
В соответствии с тремя основными элементами горения — горючим материалом, горючим материалом и источником огня, принцип действия антипиренов можно свести к следующим четырем.
Во-первых, за счет поглощения тепла достигается огнезащита. Например, неорганический антипирен гидроксид алюминия разлагается при высоких температурах, выделяется кристаллическая вода, кристаллическая вода испаряется в водяной пар. Этот процесс поглотит много тепла, снизит температуру поверхности материала, сделает его огнезащитным.
Во-вторых, за счет выделения негорючего газа разбавляется кислород и замедляется скорость горения. Такой антипирен, как гидроксид алюминия, выделяет водяной пар, который может снизить концентрацию кислорода вокруг материала и препятствовать распространению огня.
В-третьих, образование плотного покровного слоя на поверхности материала, изолирующего материал от контакта с кислородом. Такие как фосфорные антипирены в условиях высокой температуры приобретают более стабильную структуру сшитого твердого материала или карбонизированного слоя, обернутого вокруг материала, чтобы предотвратить дальнейшее горение.
В-четвертых, захват свободных радикалов, участвующих в реакции горения, ингибирование цепной реакции свободных радикалов. Такие как бромные антипирены в условиях высоких температур, полимерные материалы при термическом разложении, бромные антипирены и продукты термического разложения одновременно попадают в газовую фазу области горения, захватывают свободные радикалы в газовой фазе области горения, ингибируют цепную реакцию свободных радикалов, тем самым предотвращая распространение пламени.
В соответствии с широкими категориями, антипирены можно разделить на галогенсодержащие антипирены и негалогенные антипирены. Самое большое различие между ними заключается в том, что первые содержат галогены, а вторые их не содержат. Однако безгалогенные не являются абсолютно свободными от галогенов, а определяются по количеству их содержания. Безгалогенные материалы определяются как содержащие менее 900ppm брома и хлора и менее 1500ppm общего количества брома и хлора. Галогенированные антипирены в основном относятся к бромированным антипиренам и хлорированным антипиренам, из которых бромированные антипирены являются наиболее используемыми и широко применяемыми антипиренами. Большинство огнезащитных материалов содержат галогены. Галогенированные антипирены обладают такими характеристиками, как низкая добавка, значительный огнезащитный эффект и низкая цена. При добавлении антипиренов галогенные элементы обладают хорошей совместимостью с полимерными материалами и не влияют на физико-химические свойства самих материалов. Но в то же время нельзя не учитывать и отдельные бромированные антипирены. Такие, как гексабромциклододекан, в процессе горения будут выделять много дыма, а также токсичных газов, что приведет к пожару, эвакуации и восстановительным работам, доставит трудности.
В отношении галогенированных антипиренов возникает много споров, нам необходимо понять следующие факты.
Во-первых, бромированные антипирены по-прежнему широко используются во всем мире, и в настоящее время существует до 70 типов бромированных антипиренов. В разрешенном списке ЕС и многих стран, а также в списке кандидатов содержится только гексабромциклододекан, включая 2-3 вида галогенированных антипиренов. Подавляющее большинство бромированных антипиренов прошли тщательную экспертизу, которая доказала, что они безвредны для человека и окружающей среды, а некоторые бромированные антипирены, такие как тетрабромбисфенол А, менее токсичны, чем поваренная соль.
Во-вторых, при правильных условиях эксплуатации процесс использования и переработки бромированных антипиренов не приводит к выделению новых опасных газов во внешний мир, а возможность переработки лучше, чем у других антипиренов. Бромсодержащие антипирены имеют широкий спектр применения, практически все материалы должны быть огнезащитными.
К безгалогенным антипиренам относятся антипирены на основе фосфора, интумесцентные антипирены, неорганические антипирены, кремнийсодержащие антипирены и антипирены на биологической основе. Существует множество видов безгалогенных антипиренов, но они сталкиваются с общей проблемой, то есть трудно достичь хорошего антипиренового эффекта, и это влияет на механические свойства материала и его обработку. Поэтому галогенированные и негалогенированные антипирены имеют свои преимущества и недостатки, при выборе антипиренов следует учитывать структуру огнезащищаемого материала, экологичность и утилизацию и т.д. Большинство безгалогенных антипиренов содержат элементы фосфора и азота.
I. Фосфорные антипирены. Фосфорные антипирены делятся на неорганические фосфорные антипирены и органические фосфорные антипирены, модификация фосфорных антипиренов и компаундирование антипиренов является основным направлением работы. Фосфорные антипирены в основном работают на начальной стадии разложения материала в огне, образуя защитную пленку, изолированную от внешнего тепла и воздуха.
Во-вторых, расширение огнезащитных составов. Интумесцентные антипирены могут эффективно защищать материал, подвергающийся воздействию пламени, в течение длительного времени.
В-третьих, неорганические антипирены. Неорганические антипирены обладают хорошей термической стабильностью, огнестойкостью, нелетучестью, некорродирующим газом, малым дымообразованием и т.д., и являются основным сырьем для безгалогенных огнезащитных систем.
В-четвертых, кремнийсодержащие антипирены. Кремнийсодержащие антипирены, структура Si-O-Si стабильна, обладает такими характеристиками, как низкая токсичность, противокапельная способность, способствует образованию углерода и подавлению дыма при горении.
V. Антипирены на биологической основе. Хотя антипирены на биооснове находятся только на начальной стадии исследований, они постепенно становятся предметом пристального внимания и исследований, основываясь на таких их преимуществах, как низкая цена, нетоксичность и широкий спектр ресурсов.
Научное понимание экологической защиты антипиренов. В последние годы все более востребованными становятся безгалогенные антипирены. В течение долгого времени и даже сейчас «галогенные антипирены токсичны и вредны, безгалогенные антипирены экологически безопасны и являются будущим направлением антипиренов», ошибочное мнение глубоко укоренилось. Точка зрения «безгалогенные антипирены = защита окружающей среды» стала популярной. На самом деле, согласно международной общей системе химической классификации и маркировки, среди более чем 70 видов коммерческих бромированных антипиренов только TBBA (тетрабромбисфенол А) и HBCD (гексабромциклододекан) два продукта четко определены как токсичные и вредные. А некоторые негалогенные антипирены, такие как подавляющее большинство фосфатных эфиров и некоторые фосфаты и гипофосфаты, сами носят ярлык экологически опасных веществ. Поэтому нет никакой научной основы, чтобы судить о том, является ли он экологически чистым благодаря содержанию определенных химических элементов.
Flame retardant plasticizers of the same series
| T-50 | T-50; ASE | CAS 91082-17-6 |
| ATBC | Acetyl tributyl citrate | CAS 77-90-7 |
| TBC | Tributyl citrate | CAS 77-94-1 |
| TCPP | TCPP flame retardant | CAS 13674-84-5 |
| DOTP | Dioctyl terephthalate | CAS 6422-86-2 |
| DEP | Diethyl phthalate | CAS 84-66-2 |
| TEC | triethyl citrate | CAS 77-93-0 |
| DOA | Dioctyl adipate | CAS 123-79-5 |
| DOS | SEBACIC ACID DI-N-OCTYL ESTER | CAS 2432-87-3 |
| DINP | Diisononyl Phthalate | CAS 28553-12-0/685 15-48-0 |
| TMP | Trimethylolpropane | CAS 77-99-6 |
| TEP | Triethyl phosphate | CAS 78-40-0 |
| TOTM | Trioctyl trimellitate | CAS 3319-31-1 |
| BBP | Bio-based plasticizers, High-efficiency plasticizer | |
| TMP | Trimethylol propane | CAS 77-99-6 |
| TCEP | Tris(2-chloroethyl) phosphate | CAS 115-96-8 |
| BDP | Bisphenol-A bis(diphenyl phosphate) | CAS 5945-33-5 |
| TPP | Triphenyl phosphate | CAS 115-86-6 |
Свяжитесь с нами прямо сейчас!
Если вам нужен COA, MSDS или TDS, пожалуйста, заполните контактную информацию в форме ниже, мы обычно связываемся с вами в течение 24 часов. Вы также можете написать мне info@longchangchemical.com в рабочее время (с 8:30 утра до 6:00 вечера UTC+8 пн.~сб.) или воспользоваться чатом на сайте, чтобы получить быстрый ответ.