Cyflwyniad i'r Mecanwaith Gwrth-fflam ar gyfer Inswleiddio Cydrannau Plastig Terfynell

Nid yw effaith gwrth-fflam rhannau plastig yn unigol, ond mae'n chwarae rhan mewn gwahanol gamau o hylosgi (gwresogi, dadelfennu, tanio, lledaenu) trwy lwybrau ffisegol a chemegol. Gellir rhannu'r prif fecanweithiau i'r mathau canlynol:
1. Mecanwaith atal fflam cyfnod nwy (dal radicalau rhydd)
Dyma un o'r mecanweithiau pwysicaf a mwyaf effeithlon.
Egwyddor: Pan fydd gwrthyddion fflam yn cael eu dadelfennu gan wres, gallant ryddhau sylweddau actif (megis radicalau halogen X·), a fydd yn "dal" y radicalau H· a HO· (grŵp hydroxyl) sy'n cynnal yr adwaith cadwyn fflam yn yr adwaith hylosgi, fel bod eu crynodiad yn gostwng yn sydyn, er mwyn torri'r adwaith cemegol hylosgi yn effeithiol.

Gwrth-fflam nodweddiadol:
Gwrth-fflam halogen (bromin, clorin): effeithlonrwydd uchel, ond mwg mawr yn ystod hylosgi, gall gynhyrchu nwyon cyrydol gwenwynig (diocsinau, ac ati), sydd ar hyn o bryd yn gyfyngedig mewn rhai meysydd â gofynion diogelu'r amgylchedd uchel.
Gwrthfflamau di-halogen (megis nitrogen, gwrthfflamau chwyddedig ffosfforws-nitrogen): Cynhyrchir nwyon anllosgadwy fel amonia, nitrogen ac anwedd dŵr trwy ddadelfennu, gan wanhau ocsigen a chrynodiadau nwyon hylosg, tra hefyd yn dal radicalau rhydd.

2. Mecanwaith gwrth-fflam cyfnod cyddwys (ffurfio haen garbon)
Egwyddor: Gall gwrthfflamau hyrwyddo dadhydradiad a charboneiddio polymerau ar wyneb y fflam, gan ffurfio haen garbon drwchus a mandyllog. Mae'r haen garbon hon yn chwarae sawl rôl:
Inswleiddio: Yn rhwystro trosglwyddo gwres allanol i'r polymer mewnol.
Rhwystr ocsigen: atal cynhyrchion dadelfennu hylosg mewnol rhag dianc, a hefyd ynysu ocsigen allanol rhag mynd i mewn.
Haen rhwystr: Yn amddiffyn y deunydd sylfaenol rhag diferion toddi.
Gwrth-fflam nodweddiadol:
Gwrth-fflam ffosfforws: fel esterau ffosffad, ffosfforws coch, mae asid ffosfforig ac asid polymetoffosffig yn cael eu ffurfio gan wres, sy'n hyrwyddo dadhydradu polymerau ocsigenedig (fel PC a PET) yn garbon.
System atal fflam chwyddedig (IFR): Mae'n cynnwys ffynhonnell asid, ffynhonnell carbon a ffynhonnell nwy. Pan gaiff ei gynhesu, mae'n ewynnu ac yn ehangu, gan ffurfio haen carbon ewyn mandyllog sydd dwsinau gwaith yn fwy na'r trwch gwreiddiol, sydd ag effaith inswleiddio thermol ac inswleiddio ocsigen rhagorol, ac mae'n dechnoleg brif ffrwd atal fflam di-halogen pen uchel.

3. Mecanwaith oeri (oeri endothermig)
Egwyddor: Mae rhai gwrthfflamau yn amsugno llawer o wres (amsugno gwres uchel) wrth ddadelfennu, a thrwy hynny'n lleihau tymheredd wyneb y deunydd ac yn gohirio'r broses ddadelfennu thermol o polymerau.
Gwrth-fflam nodweddiadol:
Hydrocsidau metel: Y rhai a ddefnyddir amlaf yw alwminiwm hydrocsid (ATH) a magnesiwm hydrocsid (MH). Maent yn amsugno llawer o wres wrth iddynt ddadelfennu a rhyddhau anwedd dŵr, gan wanhau nwyon hylosg ac ocsigen. Dyma'r dull gwrth-fflam mwyaf ecogyfeillgar, di-fwg, ond mae angen llawer iawn o ychwanegiad (fel arfer > 50%), a all effeithio ar briodweddau mecanyddol a hylifedd prosesu'r deunydd.

4. Defnynnau ac effeithiau gwanhau
Effaith diferion: Mae rhai deunyddiau (fel PA6/PA66 nad yw'n atal fflam) yn toddi ac yn diferu'n gyflym wrth eu gwresogi, gan gario gwres i ffwrdd ac felly amddiffyn y deunydd uwchben. Ond mae hyn yn afreolus ac yn beryglus oherwydd gall y diferion tawdd gario fflamau i danio cydrannau eraill. Dylai system atal fflam dda atal diferion, neu eu gwneud yn anllosgadwy (caniateir diferion cyfyngedig yng ngradd V-2, ac yn gyfyngedig iawn yng ngradd V-0).
Effaith gwanhau: Mae dadelfennu gwrthfflamau yn cynhyrchu nwyon anllosgadwy (megis anwedd dŵr, CO₂, N₂, NH₃, ac ati), gan wanhau crynodiad y nwyon hylosg ac ocsigen o amgylch y deunydd.