Вовед во механизмот за заштита од пламен на пластичните компоненти на изолационите терминали
Ефектот на отпорност на пламен на пластичните делови не е единствен, туку игра улога во различни фази на согорување (загревање, распаѓање, палење, ширење) преку физички и хемиски патишта. Главните механизми можат да се поделат на следниве типови:
1. Механизам за забавување на пламенот во гасна фаза (заробување на слободни радикали)
Ова е еден од најважните и најефикасните механизми.
Принцип: Кога средствата за забавување на пламенот се распаѓаат со топлина, тие можат да ослободат активни супстанции (како што се халогени радикали X·), кои ќе ги „заробат“ радикалите H· и HO· (хидроксилна група) кои ја одржуваат верижната реакција на пламенот во реакцијата на согорување, така што нивната концентрација нагло паѓа, со што ефикасно се прекинува хемиската реакција на согорувањето.
Типични средства за забавување на пламенот:
Халогени средства за забавување на пламенот (бром, хлор): висока ефикасност, но голем чад за време на согорувањето може да произведе токсични корозивни гасови (диоксини, итн.), моментално ограничени во некои области со високи барања за заштита на животната средина.
Безхалогени средства за забавување на пламенот (како што се азот, фосфор-азот интумесцентни средства за забавување на пламенот): Незапаливи гасови како што се амонијак, азот и водена пареа се создаваат со распаѓање, разредувајќи ги концентрациите на кислород и запалив гас, а истовремено ги заробуваат и слободните радикали.
2. Механизам за забавување на пламенот во кондензирана фаза (формирање на јаглероден слој)
Принцип: Средствата за забавување на пламенот можат да ја поттикнат дехидрацијата и карбонизацијата на полимерите на површината на пламенот, формирајќи густ и порозен јаглероден слој. Овој јаглероден слој игра повеќекратни улоги:
Изолација: Го блокира преносот на надворешна топлина кон внатрешниот полимер.
Кислородна бариера: спречување на излегување на внатрешни запаливи производи на распаѓање, а исто така и изолирање на влез на надворешен кислород.
Бариерен слој: Го штити основниот материјал од капки на топење.
Типични средства за забавување на пламенот:
Фосфорни средства за забавување на пламенот: како што се фосфатни естри, црвен фосфор, фосфорна киселина и полиметафосфатна киселина се формираат со топлина, што ја поттикнува дехидрацијата на оксигенираните полимери (како што се PC и PET) во јаглерод.
Интумесцентен систем за забавување на пламенот (IFR): Составен е од извор на киселина, извор на јаглерод и извор на гас. Кога се загрева, се пени и се шири, формирајќи порозен слој од пена од јаглерод десетици пати поголем од оригиналната дебелина, кој има одлична топлинска изолација и ефект на изолација од кислород, и е водечка технологија на висококвалитетни безхалогени средства за забавување на пламенот.
3. Механизам за ладење (ендотермно ладење)
Принцип: Некои средства за забавување на пламенот апсорбираат многу топлина (висока апсорпција на топлина) при распаѓање, со што се намалува температурата на површината на материјалот и се одложува процесот на термичко распаѓање на полимерите.
Типични средства за забавување на пламенот:
Метални хидроксиди: Најчесто се користат алуминиум хидроксид (ATH) и магнезиум хидроксид (MH). Тие апсорбираат многу топлина додека се распаѓаат и ослободуваат водена пареа, разредувајќи ги запаливите гасови и кислородот. Ова е најеколошкиот, безчаден метод со пламен-забавувач, но бара голема количина на додавање (обично > 50%), што може да влијае на механичките својства и флуидноста на обработката на материјалот.
4. Капки и ефекти на разредување
Ефект на капки: Некои материјали (како што е PA6/PA66 кој не е отпорен на пламен) брзо се топат и капат кога се загреваат, одведувајќи ја топлината и на тој начин заштитувајќи го материјалот одозгора. Но, ова е неконтролирано и опасно бидејќи стопените капки можат да носат пламен за да ги запалат другите компоненти. Добриот систем за отпор на пламен треба да ги потисне капките или да ги направи незапаливи (ограничен број капки се дозволени во класа V-2, а строго ограничени во класа V-0).
Ефект на разредување: Распаѓањето на средствата за забавување на пламенот произведува незапаливи гасови (како што се водена пареа, CO₂, N₂, NH₃, итн.), разредувајќи ја концентрацијата на запаливи гасови и кислород околу материјалот.