도입 방법의 차이에 따라 난연제는 첨가제 난연제와 반응성 난연제로 나눌 수 있습니다. 첨가제 난연제는 일반적으로 물리적 인 방식으로 중합체에 혼입되어 경제적이고 사용하기 편리하지만 일반적으로 중합체와의 호환성이 떨어집니다. 중합체 물질의 기계적 성질의 결함.
첨가제 난연제의 원리와 달리 반응성 난연제는 단량체와 공중합체를 형성하거나 중합체에 그래프트 반응을 수행하여 재료가 내구성있는 난연성을 가질 수 있도록합니다. 또한, 반응성 난연제는 폴리머 재료의 기계적 및 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않으며, 소량만이 더 나은 난연 효과를 얻을 수 있으며, 이는 현재 난연제 연구에서 뜨거운 주제입니다. 이 논문은 주로 반응성 난연제의 기본 난연성 메커니즘과 에폭시 수지, 폴리 우레탄, 면직물 및 난연 종이의 적용 상태를 소개합니다.
반응성 난연제의 난연제 메커니즘
고분자 물질의 연소 과정은 물리적 및 화학적 변화를 동반하는 다상 반응이있는 복잡한 과정입니다. 반응성 난연제는 상이한 난연제 시스템에서 상이한 난연제 메카니즘을 보여주는데, 이는 난연제 자체의 조성 및 상이한 폴리머의 재료 특성의 차이에 의해 야기된다. 그러나 일반적으로 반응성 난연제의 난연성 메커니즘은 기상 메커니즘과 응축 상 메커니즘의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 기상 메커니즘
연소 과정에 상응하여, 반응성 난연제의 기상 난연제 메커니즘은 물리적 효과와 화학적 반응을 모두 포함하며, 더 많은 것은 이 둘의 상승 효과이다. 물리적 효과는 부분적으로 반응성 난연제가 환경의 열을 흡수하고 질소, 암모니아 및 이산화탄소와 같은 불연성 가스를 분해하고 방출 할 수 있다는 점에서 주로 나타나며, 이는 일반적으로 폴리머 재료의 균열이나 화염의 중심에서 가연성 가스를 희석 할 수 있습니다. 휘발성 가스의 농도를 연소 한계 이하로 감소시켜 재료가 계속 연소되는 것을 방지합니다. 때로는 일부 불연성 가스는 또한 주변 환경의 온도를 낮출 수있는 열 발산의 효과가 있습니다.
화학적 효과는 주로 자유 라디칼의 포획 메커니즘에 반영됩니다. 예를 들어, 일부 인 기반 난연제는 고온 환경에서 관련 자유 라디칼을 방출하고 연소에 기여하는 H. 및 O H.와 반응할 수 있다. 이 경우 연소의 연쇄 반응을 방지 할 수 있으며 화염에 의해 방출되는 열을 크게 줄일 수 있습니다.
2. 응축 메커니즘
반응성 난연제의 난연성 메커니즘은 응축 단계에서 다양한 작용 모드를 가지며 탄소 형성이 가장 일반적인 모드입니다. 반응성 난연제는 일반적으로 중합체, 특히 에폭시 수지, 셀룰로스 등과 같은 산소 함유 중합체의 숯 형성을 크게 증가시킬 수 있다.
탄소층은 일반적으로 기상과 응축상의 경계 영역에 형성되며, 양호한 보호 효과를 갖는다. 공기 중의 산소 전달 및 열 전달을 방지하고 가연성 가스의 발생을 억제하는 효과를 달성하는 보호 장벽으로 간주 될 수 있습니다. 일례로 면직물에 난연제를 적용하면, 축합상에서 섬유 거대분자 사슬의 열분해 반응 과정을 변화시키고, 탈수, 가교 및 기타 반응을 촉진하고, 점진적으로 탄소층을 형성한다. 탄소 잔류 물의 양이 증가하고 공정에서 가연성 가스의 양이 감소했습니다.
응축 상 숯 난연제
반응성 난연제는 탄소 잔류 물을 증가시킬 수있을뿐만 아니라 탄소의 항산화 기능을 촉진하고 탄소가 이산화탄소로 완전히 산화되는 것을 방지하여 산화에 의해 방출되는 열을 줄입니다. 숯 형성 이외에, 응축 단계에서 반응성 난연제의 작용 모드는 또한 자유 라디칼 억제, 용융 중합체 점도의 영향 메커니즘 및 표면 코팅의 효과를 포함한다.
자유 라디칼 억제 및 숯 형성과 같은 난연성의 개략도
일반적으로 난연성 재료의 반응성 난연제의 주요 기능은 폴리머가 연소 될 때 불연성 가스를 생성하고 가연성 가스의 농도를 희석하며 연소 및 분해시 재료의 열 효과를 효과적으로 감소시키고 탄화 효과를 증가시키는 것입니다. 양, 산소와 열의 전달을 방해. 또한 일부 고분자 물질을 반응성 난연제로 처리 한 후 점화 온도가 크게 증가하고 난연제의 효과도 달성됩니다.
폴리우레탄에 있는 그것의 신청
폴리우레탄(PU)은 우레탄에 의해 연결된 유기 단위로 구성된 고분자로서, 우수한 소음 저항성, 단열성 및 내마모성 등의 우수한 특성을 많이 갖는다. 난연성 처리가 없으면 폴리 우레탄 재료의 제한 산소 지수 (LOI)가 약 18 %이므로 연소가 쉽고 인체에 유해한 많은 열과 유독 가스를 방출합니다. 현재, 폴리우레탄 반응성 난연제는 일반적으로 그라프팅 반응을 통해 난연성 기능을 가진 그룹을 폴리우레탄의 분자 구조에 도입하여 고온 환경에서 폴리우레탄 재료의 난연성 효과 및 열적 안정성을 향상시킨다.
폴리 우레탄 재료의 난연제 변형에서 인 함유 난연제가 가장 많이 사용되며 난연성 효과가 좋을뿐만 아니라 연기 및 환경 보호가 낮습니다. 원리는 P-O 또는 P-C 결합과 같은 화학 결합의 형태로 폴리 우레탄에 인을 도입하는 것입니다. 물질 구조에서, 이들 공유 결합은 더 큰 결합 에너지와 더 강한 안정성을 갖는다.
질소-함유 반응성 난연제 난연성 폴리우레탄 물질은 일반적으로 공유 결합을 통해 멜라민기를 폴리우레탄 구조 내로 도입한다. 멜라민은 질소 원자의 67 %를 포함하는 안정한 결정질 화합물이다. 온도는 350 °C에 이릅니다. 그것은 승화하고, 많은 에너지를 흡수하며, 주변 온도를 감소시킵니다. 그리고 더 높은 온도에서 멜라민은 분해되어 질소를 생성하고 열적으로 안정한 응축수를 형성합니다.
단일 난연 요소의 도입과 비교할 때, 두 개 이상의 난연 요소를 가진 반응성 난연제는 난연 효과 및 열 안정성 측면에서 더 우수합니다.
