ടെർമിനൽ പ്ലാസ്റ്റിക് ഘടകങ്ങളെ ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് മെക്കാനിസത്തിലേക്കുള്ള ആമുഖം

പ്ലാസ്റ്റിക് ഭാഗങ്ങളുടെ ജ്വാല പ്രതിരോധക പ്രഭാവം ഒറ്റയ്ക്കല്ല, മറിച്ച് ഭൗതികവും രാസപരവുമായ പാതകളിലൂടെ ജ്വലനത്തിന്റെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിൽ (താപനം, വിഘടനം, ജ്വലനം, വ്യാപനം) ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നു. പ്രധാന സംവിധാനങ്ങളെ ഇനിപ്പറയുന്ന തരങ്ങളായി തിരിക്കാം:
1. ഗ്യാസ്-ഫേസ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് മെക്കാനിസം (ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളെ ട്രാപ്പിംഗ്)
ഇത് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടതും ഫലപ്രദവുമായ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.
തത്വം: ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ താപത്താൽ വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, അവയ്ക്ക് സജീവ പദാർത്ഥങ്ങൾ (ഹാലൊജൻ റാഡിക്കലുകൾ X· പോലുള്ളവ) പുറത്തുവിടാൻ കഴിയും, ഇത് ജ്വലന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ജ്വാല ശൃംഖല പ്രതിപ്രവർത്തനം നിലനിർത്തുന്ന H·, HO· (ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പ്) റാഡിക്കലുകളെ "കുടുക്കിലാക്കും", അങ്ങനെ അവയുടെ സാന്ദ്രത കുത്തനെ കുറയുന്നു, അങ്ങനെ ജ്വലനത്തിന്റെ രാസപ്രവർത്തനത്തെ ഫലപ്രദമായി തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു.

സാധാരണ ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ:
ഹാലോജൻ ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ (ബ്രോമിൻ, ക്ലോറിൻ): ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ളതും എന്നാൽ ജ്വലന സമയത്ത് വലിയ പുകയുള്ളതുമായ ഇവ വിഷലിപ്തമായ നാശകാരിയായ വാതകങ്ങൾ (ഡയോക്സിനുകൾ മുതലായവ) ഉത്‌പാദിപ്പിച്ചേക്കാം, നിലവിൽ ഉയർന്ന പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ ആവശ്യകതകളുള്ള ചില മേഖലകളിൽ ഇവ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
ഹാലോജൻ രഹിത ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ (നൈട്രജൻ, ഫോസ്ഫറസ്-നൈട്രജൻ ഇൻട്യൂമെസെന്റ് ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ പോലുള്ളവ): അമോണിയ, നൈട്രജൻ, ജല നീരാവി തുടങ്ങിയ ജ്വലനം ചെയ്യാത്ത വാതകങ്ങൾ വിഘടിപ്പിക്കൽ, ഓക്സിജൻ, ജ്വലന വാതക സാന്ദ്രതകൾ നേർപ്പിക്കൽ എന്നിവയിലൂടെയും ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളെ കുടുക്കുന്നതിലൂടെയും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

2. കണ്ടൻസ്ഡ് ഫേസ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് മെക്കാനിസം (കാർബൺ പാളിയുടെ രൂപീകരണം)
തത്വം: ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ ജ്വാലയുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള പോളിമറുകളുടെ നിർജ്ജലീകരണവും കാർബണൈസേഷനും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും, ഇത് സാന്ദ്രവും സുഷിരങ്ങളുള്ളതുമായ ഒരു കാർബൺ പാളിയായി മാറുന്നു. ഈ കാർബൺ പാളി ഒന്നിലധികം റോളുകൾ വഹിക്കുന്നു:
ഇൻസുലേഷൻ: ബാഹ്യ താപം ആന്തരിക പോളിമറിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നത് തടയുന്നു.
ഓക്സിജൻ തടസ്സം: ആന്തരിക ജ്വലന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പുറത്തുപോകുന്നത് തടയുക, കൂടാതെ ബാഹ്യ ഓക്സിജൻ അകത്തേക്ക് കടക്കുന്നത് തടയുക.
തടസ്സ പാളി: ഉരുകുന്ന തുള്ളികളിൽ നിന്ന് അടിസ്ഥാന വസ്തുവിനെ സംരക്ഷിക്കുന്നു.
സാധാരണ ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ:
ഫോസ്ഫറസ് ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ: ഫോസ്ഫേറ്റ് എസ്റ്ററുകൾ, ചുവന്ന ഫോസ്ഫറസ്. ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ്, പോളിമെറ്റാഫോസ്ഫിക് ആസിഡ് എന്നിവ താപത്താൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ പോളിമറുകൾ (പിസി, പിഇടി പോലുള്ളവ) കാർബണിലേക്ക് നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്യുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.
ഇൻട്യൂമെസെന്റ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് സിസ്റ്റം (IFR): ഇത് ആസിഡ് സ്രോതസ്സ്, കാർബൺ സ്രോതസ്സ്, വാതക സ്രോതസ്സ് എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. ചൂടാക്കുമ്പോൾ, അത് നുരയുകയും വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, യഥാർത്ഥ കട്ടിയേക്കാൾ ഡസൻ കണക്കിന് മടങ്ങ് വലിപ്പമുള്ള ഒരു പോറസ് ഫോം കാർബൺ പാളി രൂപപ്പെടുന്നു, ഇതിന് മികച്ച താപ ഇൻസുലേഷനും ഓക്സിജൻ ഇൻസുലേഷൻ ഫലവുമുണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഹാലൊജൻ രഹിത ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റിന്റെ മുഖ്യധാരാ സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്.

3. കൂളിംഗ് മെക്കാനിസം (എൻഡോതെർമിക് കൂളിംഗ്)
തത്വം: ചില ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ വിഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ ധാരാളം താപം (ഉയർന്ന താപ ആഗിരണം) ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, അതുവഴി മെറ്റീരിയൽ ഉപരിതലത്തിന്റെ താപനില കുറയ്ക്കുകയും പോളിമറുകളുടെ താപ വിഘടന പ്രക്രിയ വൈകിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
സാധാരണ ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകൾ:
ലോഹ ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകൾ: ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നവ അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (ATH), മഗ്നീഷ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (MH) എന്നിവയാണ്. അവ വിഘടിച്ച് ജലബാഷ്പം പുറത്തുവിടുമ്പോൾ ധാരാളം താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ജ്വലന വാതകങ്ങളും ഓക്സിജനും നേർപ്പിക്കുന്നു. ഇത് ഏറ്റവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവും പുകയില്ലാത്തതുമായ ജ്വാല പ്രതിരോധക രീതിയാണ്, പക്ഷേ ഉയർന്ന അളവിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ ആവശ്യമാണ് (സാധാരണയായി > 50%), ഇത് മെറ്റീരിയലിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെയും പ്രോസസ്സിംഗ് ദ്രാവകതയെയും ബാധിച്ചേക്കാം.

4. തുള്ളികളുടെയും നേർപ്പിക്കലിന്റെയും ഫലങ്ങൾ
തുള്ളിമരുന്ന് പ്രഭാവം: ചില വസ്തുക്കൾ (ജ്വലനം കുറയ്ക്കാത്ത PA6/PA66 പോലുള്ളവ) ചൂടാക്കുമ്പോൾ വേഗത്തിൽ ഉരുകുകയും ചോർന്നൊലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ചൂട് കൊണ്ടുപോകുകയും അതുവഴി മുകളിലുള്ള വസ്തുക്കളെ സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ ഇത് നിയന്ത്രിക്കാനാവാത്തതും അപകടകരവുമാണ്, കാരണം ഉരുകിയ തുള്ളികൾക്ക് മറ്റ് ഘടകങ്ങളെ ജ്വലിപ്പിക്കാൻ തീജ്വാലകൾ വഹിക്കാൻ കഴിയും. ഒരു നല്ല ജ്വാല കുറയ്ക്കുന്ന സംവിധാനം തുള്ളികളെ അടിച്ചമർത്തുകയോ അവയെ ജ്വലനരഹിതമാക്കുകയോ ചെയ്യണം (ഗ്രേഡ് V-2 ൽ പരിമിതമായ തുള്ളികൾ അനുവദനീയമാണ്, ഗ്രേഡ് V-0 ൽ കർശനമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു).
നേർപ്പിക്കൽ പ്രഭാവം: ജ്വാല റിട്ടാർഡന്റുകളുടെ വിഘടനം ജ്വലനം ചെയ്യാത്ത വാതകങ്ങൾ (ജല നീരാവി, CO₂, N₂, NH₃ മുതലായവ) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് വസ്തുവിന് ചുറ്റുമുള്ള ജ്വലന വാതകങ്ങളുടെയും ഓക്സിജന്റെയും സാന്ദ്രത നേർപ്പിക്കുന്നു.