Principio retardante de llama, los principales tipos de retardantes de llama
Respuesta rápida: Para temas químicos industriales generales, la decisión comercial más segura generalmente proviene de verificar el ajuste de la aplicación, las especificaciones, la compatibilidad del proceso y los requisitos de manipulación juntos en lugar de confiar en una regla simplificada.
Los retardantes de llama se utilizan para mejorar la resistencia al fuego de los materiales moleculares aumentando el punto de ignición de los materiales moleculares o reduciendo la velocidad de combustión de los materiales, aumentando así el tiempo de rescate, salvando vidas y reduciendo pérdidas. Según la estructura, los retardantes de llama se pueden dividir en retardantes de llama poliméricos macromoleculares y de molécula pequeña; según el método de uso, se pueden dividir en retardantes de llama aditivos y retardantes de llama reactivos; Según si el material contiene halógeno, se pueden dividir en retardantes de llama halógenos y retardantes de llama no halógenos. Los retardantes de llama aditivos se utilizan principalmente en polímeros termoplásticos, que no reaccionan químicamente con otros componentes del material y sólo existen en el material polimérico de forma física; Los retardantes de llama reactivos se utilizan principalmente en polímeros termoestables, que participan en la reacción química de los polímeros sintéticos y se convierten en la unidad estructural de los polímeros.
Según los tres elementos principales de la combustión: material combustible, material combustible y fuente de fuego, el principio retardante de llama de los retardantes de llama se puede resumir en los cuatro siguientes.
Primero, mediante la absorción de calor para lograr retardante de llama. Como la descomposición del hidróxido de aluminio retardante de llama inorgánico a altas temperaturas, la liberación de agua cristalina, el agua cristalina se evapora en vapor de agua. Este proceso absorberá mucho calor, reducirá la temperatura de la superficie del material y será retardante de llama.
En segundo lugar, al generar gas no inflamable, se diluye el oxígeno y se reduce la velocidad de combustión. Como el retardante de llama de hidróxido de aluminio que produce vapor de agua, puede reducir la concentración de oxígeno alrededor del material e inhibir la propagación del fuego.
En tercer lugar, la formación de una capa de cobertura densa sobre la superficie del material, aislando el material del contacto con el oxígeno. Como los retardantes de llama de fósforo, en condiciones de alta temperatura se convertirán en una estructura más estable de material sólido reticulado o capa carbonizada envuelta alrededor del material para evitar la combustión continua.
Cuarto, capturar los radicales libres involucrados en la reacción de combustión e inhibir la reacción en cadena de los radicales libres.Como los retardantes de llama de bromo en condiciones de alta temperatura, los materiales poliméricos por descomposición térmica, los retardantes de llama de bromo y los productos de descomposición térmica al mismo tiempo en el área de combustión en fase gaseosa, capturan los radicales libres en el área de combustión en fase gaseosa, inhiben la reacción en cadena de los radicales libres y previenen así la propagación de la llama.
Según las categorías generales, los retardantes de llama se pueden dividir en retardantes de llama que contienen halógenos y retardantes de llama no halógenos. La mayor diferencia entre los dos es que el primero contiene halógenos, mientras que el segundo no contiene halógenos. Sin embargo, libre de halógenos no está absolutamente libre de halógenos, sino que se define según la cantidad de su contenido. Libre de halógenos se define como menos de 900 ppm de bromo y cloro, y menos de 1500 ppm de bromo y cloro totales. Los retardantes de llama halogenados se refieren principalmente a retardantes de llama bromados y retardantes de llama clorados, de los cuales, los retardantes de llama bromados son los retardantes de llama más utilizados y ampliamente utilizados. La mayoría de los materiales retardantes de llama contienen halógenos. Los retardantes de llama halogenados tienen las características de baja adición, importante efecto retardante de llama y bajo precio. Además de los retardantes de llama, los elementos halógenos tienen buena compatibilidad con los materiales poliméricos y no afectan las propiedades físicas y químicas de los propios materiales. Pero al mismo tiempo no podemos ignorar los retardantes de llama bromados individualmente. Como el hexabromociclododecano, en el proceso de combustión se liberará una gran cantidad de humo y gases tóxicos, lo que dificultará los esfuerzos de incendio, escape y recuperación.
Dado que los retardantes de llama halogenados enfrentan mucha controversia, debemos comprender los siguientes hechos.
En primer lugar, los retardantes de llama bromados todavía se utilizan ampliamente en todo el mundo y actualmente existen hasta 70 tipos de retardantes de llama bromados. La lista autorizada y la lista de candidatos de la UE y muchos países solo contienen hexabromociclododecano, incluidos 2 o 3 tipos de retardantes de llama halogenados. La gran mayoría de los retardantes de llama bromados han sido evaluados rigurosamente para demostrar que son inofensivos para los seres humanos y el medio ambiente, y algunos retardantes de llama bromados, como el tetrabromobisfenol A, son menos tóxicos que la sal de mesa.
En segundo lugar, bajo las condiciones operativas correctas, el proceso de uso y reciclaje de retardantes de llama bromados no producirá nuevos gases peligrosos para el mundo exterior, y la reciclabilidad es mejor que la de otros sistemas retardantes de llama. Los retardantes de llama de bromo tienen una amplia gama de aplicabilidad, casi todos los materiales deben ser retardantes de llama.Los retardantes de llama sin halógenos incluyen retardantes de llama a base de fósforo, retardantes de llama intumescentes, retardantes de llama inorgánicos, retardantes de llama que contienen silicio y retardantes de llama de base biológica. Hay muchos tipos de retardantes de llama sin halógenos, pero se enfrentan a un problema común, es decir, es difícil lograr un buen efecto retardante de llama y existe un impacto en la mecánica del material y las propiedades de procesamiento. Por lo tanto, los retardantes de llama halogenados y los retardantes de llama no halógenos tienen sus propias ventajas y desventajas; las personas deben tener en cuenta la estructura del sustrato que se retarda la llama, el uso del medio ambiente y el reciclaje, etc. al elegir los retardantes de llama. La mayoría de los retardantes de llama libres de halógenos contienen fósforo y nitrógeno.
I. Retardantes de llama de fósforo. Los retardantes de llama de fósforo se dividen en retardantes de llama de fósforo inorgánico y retardantes de llama de fósforo orgánico, la modificación del retardante de llama de fósforo y el retardante de llama compuesto es el foco de su trabajo. Los retardantes de llama de fósforo actúan principalmente en la etapa inicial de descomposición del material en el fuego, formando una película protectora, aislada del calor y el aire exterior.
En segundo lugar, la expansión de los retardantes de llama. Los retardantes de llama intumescentes pueden proteger eficazmente el material expuesto a la llama durante mucho tiempo.
En tercer lugar, retardantes de llama inorgánicos. Los retardantes de llama inorgánicos tienen buena estabilidad térmica, retardantes de llama, gases no volátiles, no corrosivos, pequeña generación de humo, etc., y son las principales materias primas del sistema retardante de llama libre de halógenos y bajo en halógenos.
Cuarto, retardantes de llama que contienen silicio. Silicio que contiene retardantes de llama, estructura Si-O-Si es estable y tiene las características de baja toxicidad, antigoteo, promueve la formación de carbón y supresión de humo durante la combustión.
V. Retardantes de llama de base biológica. Aunque los retardantes de llama de base biológica se encuentran solo en la etapa inicial de investigación, gradualmente se han convertido en un punto candente de atención e investigación debido a sus ventajas de bajo precio, no toxicidad y amplia gama de recursos.
Comprensión científica de la protección ambiental de los retardantes de llama. En los últimos años, los retardantes de llama sin halógenos son cada vez más demandados. Desde hace mucho tiempo, e incluso ahora, «los retardantes de llama halógenos son tóxicos y nocivos, los retardantes de llama sin halógenos son respetuosos con el medio ambiente y son la dirección futura de los retardantes de llama», una opinión equivocada está profundamente arraigada. Los retardantes de llama sin halógenos se han vuelto populares desde el punto de vista «libre de halógenos = protección del medio ambiente».De hecho, según el sistema internacional común de clasificación y etiquetado de sustancias químicas, entre los más de 70 tipos de retardantes de llama bromados comerciales, sólo el TBBA (tetrabromobisfenol A) y el HBCD (hexabromociclododecano), dos productos, están claramente definidos como tóxicos y nocivos. Y algunos retardantes de llama no halógenos, como la gran mayoría de los ésteres de fosfato y algunos fosfatos e hipofosfatos, llevan la etiqueta de sustancias peligrosas para el medio ambiente. Por tanto, no existe base científica para juzgar si es respetuoso con el medio ambiente al contener determinados elementos químicos.
plastificantes ignífugos de la misma serie
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Cómo los compradores técnicos suelen evaluar este tema químico
Las decisiones químicas generales generalmente se vuelven más claras cuando los equipos pasan de la teoría al ajuste de la aplicación: qué debe hacer el material, qué tan puro debe ser, cómo se comporta en el proceso real y qué restricciones posteriores debe satisfacer.
- Defina primero el caso de uso: La comprensión del laboratorio y las compras industriales a menudo necesitan diferentes niveles de detalle de las especificaciones.
- Compruebe la compatibilidad del proceso: la manipulación, la mezcla, la estabilidad y la interacción posterior a menudo determinan si un material es práctico de usar.
- Revise el comportamiento de almacenamiento y transporte:La vida útil del , la sensibilidad a la humedad, el rango de temperatura y el embalaje pueden ser importantes comercialmente.
- Utilice validación de muestra cuando la aplicación sea crítica: la confirmación a pequeña escala a menudo ahorra la mayor cantidad de tiempo antes de tomar una decisión de compra completa.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMIFLEX ATBC: Una referencia práctica de plastificantes sin ftalatos para aplicaciones y pantallas de cumplimiento.
- CHLUMIFLEX DOTP: Una referencia estándar de plastificantes de tereftalato en aplicaciones de plásticos flexibles.
- CHLUMIFLEX DBP: Un punto de comparación de plastificantes convencionales en debates más amplios sobre plastificantes.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué un material que parece correcto en papel aún puede tener un rendimiento inferior en uso?
Porque las condiciones del proceso del mundo real, la interacción del sustrato y el comportamiento de almacenamiento pueden revelar problemas que no son obvios en una revisión de especificaciones simplificada.
¿La selección de productos químicos técnicos siempre debe comenzar con la opción de menor costo?
Normalmente no. El precio de compra más bajo no siempre es el costo de uso más bajo una vez que se consideran la idoneidad del proceso, la estabilidad y la calidad posterior.