Introduzione à u Meccanismu Ritardante di Fiamma di i Cumponenti Plastichi Terminali Isolanti
L'effettu ignifugu di e parte in plastica ùn hè micca singulare, ma ghjoca un rolu in diverse fasi di a combustione (riscaldamentu, decomposizione, accensione, diffusione) per via fisica è chimica. I principali meccanismi ponu esse divisi in i seguenti tipi:
1. Meccanismu ignifugu in fase gassosa (intrappola di radicali liberi)
Questu hè unu di i meccanismi i più impurtanti è efficaci.
Principiu: Quandu i ritardanti di fiamma sò decomposti da u calore, ponu liberà sustanzi attivi (cum'è i radicali alogeni X·), chì "intrappuleranu" i radicali H· è HO· (gruppu idrossile) chì mantenenu a reazione à catena di fiamma in a reazione di combustione, in modu chì a so concentrazione diminuisca bruscamente, in modu da interrompe efficacemente a reazione chimica di combustione.
Ritardanti di fiamma tipici:
Ritardanti di fiamma alogeni (bromu, cloru): alta efficienza, ma fumu impurtante durante a combustione, ponu pruduce gas corrosivi tossichi (diossine, ecc.), attualmente limitati in certi campi cù esigenze di prutezzione ambientale elevate.
Ritardanti di fiamma senza alogeni (cum'è azotu, ritardanti di fiamma intumescenti fosforu-azotu): I gasi non combustibili cum'è l'ammoniaca, l'azotu è u vapore acqueo sò prudutti da a decomposizione, diluendu l'ossigenu è e concentrazioni di gas combustibili, intrappulendu ancu i radicali liberi.
2. Meccanismu ignifugu in fase condensata (furmazione di stratu di carbone)
Principiu: I ritardanti di fiamma ponu prumove a disidratazione è a carbonizazione di i polimeri nantu à a superficia di a fiamma, furmendu un stratu di carbone densu è porosu. Stu stratu di carbone ghjoca parechji roli:
Isolamentu: Blocca u trasferimentu di calore esternu à u polimeru internu.
Barriera à l'ossigenu: impedisce à i prudutti di decomposizione combustibili interni di scappà, è ancu isola l'ossigenu esternu da l'entrata.
Stratu di barriera: Prutege u materiale sottustante da e gocce di fusione.
Ritardanti di fiamma tipici:
Ritardanti di fiamma à base di fosforu: cum'è l'esteri di fosfatu, u fosforu rossu, l'acidu fosforicu è l'acidu polimetafosficu sò furmati da u calore, chì prumove a disidratazione di i polimeri ossigenati (cum'è PC è PET) in carbone.
Sistema ignifugu intumescente (IFR): Hè cumpostu da una fonte d'acidu, una fonte di carbone è una fonte di gas. Quandu hè riscaldatu, schiuma è si espande, furmendu un stratu di carbone porosu di schiuma decine di volte più grande di u spessore originale, chì hà un eccellente isolamentu termicu è un effettu d'isolamentu di l'ossigenu, è hè a tecnulugia mainstream di ignifugu senza alogeni di alta gamma.
3. Meccanismu di raffreddamentu (raffreddamentu endotermicu)
Principiu: Certi ritardanti di fiamma assorbenu assai calore (altu assorbimentu di calore) quandu si decomponenu, riducendu cusì a temperatura di a superficia di u materiale è ritardendu u prucessu di decomposizione termica di i polimeri.
Ritardanti di fiamma tipici:
Idrossidi metallichi: I più cumunimenti usati sò l'idrossidu d'aluminiu (ATH) è l'idrossidu di magnesiu (MH). Assorbenu assai calore mentre si decomponenu è liberanu vapore acqueo, diluendu i gas combustibili è l'ossigenu. Questu hè u metudu ignifugu u più rispettuosu di l'ambiente è senza fumu, ma richiede una quantità elevata d'aghjunta (di solitu > 50%), chì pò influenzà e proprietà meccaniche è a fluidità di trasfurmazione di u materiale.
4. Gocce è effetti di diluzione
Effettu di goccia: Certi materiali (cum'è PA6/PA66 micca ignifugu) si scioglienu è gocciolanu rapidamente quandu sò riscaldati, purtendu via u calore è pruteggendu cusì u materiale sopra. Ma questu hè incontrollabile è periculosu perchè e gocce fuse ponu purtà fiamme per accende altri cumpunenti. Un bon sistema ignifugu deve supprimà e gocce, o rende li micca combustibili (e gocce limitate sò permesse in u gradu V-2, è strettamente limitate in u gradu V-0).
Effettu di diluzione: A decomposizione di i ritardanti di fiamma produce gasi non combustibili (cum'è vapore acqueo, CO₂, N₂, NH₃, ecc.), diluendu a cuncentrazione di gasi combustibili è ossigenu intornu à u materiale.