Mecanismo retardador de chama do sistema intumescente

Os principais componentes do sistema retardador de chama intumescente podem ser divididos em três partes: fonte de ácido, fonte de carbono e fonte de gás. A fonte de ácido é geralmente um ácido inorgânico ou um composto que gera um ácido inorgânico quando aquecido a 100 ^ -250 ° C, como ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido bórico, vários fosfatos de amônio, ésteres de fosfato e boratos, etc .; a fonte de carbono (agente formador de carvão) é A base para formar a camada de espuma carbonizada é geralmente compostos poli-hidroxilados ricos em carbono, tais como amido, pentaeritritol e seus dímeros, trímeros e resinas orgânicas contendo grupos leves; a fonte de gás (fonte de espuma) é principalmente compostos de amina ou amida, como melamina, dicianodiamida, polifosfato de amina, etc.

A estrutura do sistema de dilatação para formar carvão é complexa e tem muitos fatores de influência. A estrutura química e as propriedades físicas do corpo de polímero, a composição do retardador de chama intumescente, as condições durante a combustão e rachaduras (como temperatura e teor de oxigênio), a taxa de reação de reticulação e muitos outros fatores afetarão a estrutura do produto expandido carbono. O efeito de proteção térmica da camada de carbono expandida não depende apenas da produção de coque, da altura da camada de carbono, da estrutura da camada de carbono e da estabilidade térmica da camada de carbono protetora, mas também da estrutura química da camada de carbono , especialmente a aparência da estrutura do anel aumenta a estabilidade térmica Além disso, há a força das ligações químicas e o número de ligações cruzadas.

Acredita-se geralmente que o mecanismo retardador de chama do sistema de expansão é o retardador de chama de fase condensada. Primeiro, o polifosfato de amina é decomposto pelo calor para gerar ácido fosfórico e ácido pirofosfórico com forte efeito de desidratação, de forma que o pentaeritritol é esterificado, e então desidratado e carbonizado. O vapor de água formado pela reação e decomposição da melamina O gás amônia expande a camada de carbono e finalmente forma uma camada de carbono microporosa, que isola o ar e a condução de calor, protege o corpo polimérico e atinge o objetivo de retardar a chama.

Os retardadores de chama intumescentes adicionados aos materiais poliméricos devem ter as seguintes propriedades: boa estabilidade térmica, capaz de suportar altas temperaturas acima de 200 ° C durante o processamento do polímero; devido à degradação térmica, uma grande quantidade de substâncias voláteis será liberada e resíduos serão formados. Portanto, o processo não deve ter um efeito adverso no processo de expansão e formação de espuma; esse tipo de retardante de chama é distribuído uniformemente no polímero e, quando o material é queimado, pode formar uma camada de carbono expandido que cobre completamente a superfície do material; o retardador de chama deve ser. Os polímeros retardantes de chama têm boa compatibilidade, não podem ter efeitos adversos com polímeros e aditivos e não podem deteriorar excessivamente as propriedades físicas e mecânicas do material. Os retardadores de chama intumescentes são superiores aos retardantes de chama gerais, pois são livres de halogênio e não óxido de antimônio: baixa fumaça, menos toxicidade e nenhum gás corrosivo; a camada de carbono gerada por retardadores de chama intumescentes pode absorver polímeros derretidos que estão em chamas para evitar que seu gotejamento espalhe o fogo.

Shawn

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