สารหน่วงไฟที่มีส่วนประกอบของฟอสฟอรัสเป็นสารหน่วงไฟชนิดหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูง เชื่อถือได้ และถูกใช้อย่างแพร่หลาย ซึ่งได้รับความสนใจอย่างมากจากนักวิจัย ความสำเร็จอันโดดเด่นเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์และการประยุกต์ใช้
1. การประยุกต์ใช้สารหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบใน PP
คุณสมบัติทางกายภาพของพอลิโพรพิลีน (PP) มีบทบาทสำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ดัชนีออกซิเจน (LOI) ที่จำกัดอยู่ที่ประมาณ 17.5% ทำให้ติดไฟได้ง่ายและมีอัตราการลุกไหม้ที่รวดเร็ว คุณค่าของวัสดุ PP ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับทั้งคุณสมบัติหน่วงการติดไฟและคุณสมบัติทางกายภาพ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การไมโครเอนแคปซูเลชันและการดัดแปลงพื้นผิวได้กลายเป็นแนวโน้มหลักของวัสดุ PP ทนไฟ
ตัวอย่างที่ 1: การนำแอมโมเนียมโพลีฟอสเฟต (APP) ที่ผ่านกระบวนการดัดแปลงด้วยสารจับคู่ไซเลน (KH-550) และสารละลายเรซินซิลิโคนเอทานอล มาใช้กับวัสดุ PP เมื่อสัดส่วนมวลของ APP ที่ผ่านกระบวนการดัดแปลงถึง 22% LOI ของวัสดุจะเพิ่มขึ้นเป็น 30.5% ในขณะที่คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุยังเป็นไปตามข้อกำหนดและมีประสิทธิภาพสูงกว่าวัสดุ PP ที่หน่วงการติดไฟด้วย APP ที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการดัดแปลง
ตัวอย่างที่ 2: APP ถูกห่อหุ้มในเปลือกที่ประกอบด้วยเมลามีน (MEL) น้ำมันซิลิโคนไฮดรอกซิล และเรซินฟอร์มาลดีไฮด์ผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันแบบอินซิทู จากนั้นนำไมโครแคปซูลมาผสมกับเพนตาเอริทริทอลและนำไปใช้กับวัสดุ PP เพื่อการหน่วงการติดไฟ วัสดุนี้แสดงการหน่วงการติดไฟที่ดีเยี่ยม โดยมี LOI อยู่ที่ 32% และระดับการทดสอบการเผาไหม้ในแนวตั้งที่ UL94 V-0 แม้หลังจากการแช่ในน้ำร้อน วัสดุผสมนี้ยังคงรักษาการหน่วงการติดไฟและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีไว้ได้
ตัวอย่างที่ 3: APP ถูกดัดแปลงโดยการเคลือบด้วยอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (ATH) และ APP ที่ดัดแปลงแล้วถูกผสมกับไดเพนตาเอริทริทอลในอัตราส่วนมวล 2.5:1 เพื่อใช้ในวัสดุ PP เมื่อสัดส่วนมวลรวมของสารหน่วงไฟอยู่ที่ 25% ค่า LOI จะเพิ่มขึ้นเป็น 31.8% อัตราการหน่วงไฟอยู่ที่ V-0 และอัตราการปลดปล่อยความร้อนสูงสุดลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
2. การประยุกต์ใช้สารหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบใน PS
โพลีสไตรีน (PS) ติดไฟได้ง่ายมากและยังคงลุกไหม้ต่อไปหลังจากนำแหล่งกำเนิดประกายไฟออกแล้ว เพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ เช่น การปล่อยความร้อนสูงและการลุกลามของเปลวไฟอย่างรวดเร็ว สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนและมีส่วนผสมของฟอสฟอรัสมีบทบาทสำคัญในการหน่วงไฟของ PS วิธีการหน่วงไฟทั่วไปสำหรับ PS ได้แก่ การเคลือบ การชุบ การแปรง และการหน่วงไฟในขั้นตอนพอลิเมอไรเซชัน
ตัวอย่างที่ 1: กาวหน่วงไฟที่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสสำหรับ PS แบบขยายตัว ได้รับการสังเคราะห์โดยวิธีโซล-เจล โดยใช้ N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane และกรดฟอสฟอริก โฟม PS หน่วงไฟถูกเตรียมโดยใช้วิธีการเคลือบ เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 700°C โฟม PS ที่ผ่านการเคลือบด้วยกาวจะเกิดชั้นถ่านที่มีความหนาแน่นมากกว่า 49%
นักวิจัยทั่วโลกได้นำโครงสร้างหน่วงการติดไฟที่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสมาประยุกต์ใช้ในการผลิตสารประกอบไวนิลหรืออะคริลิก จากนั้นจึงนำไปโคพอลิเมอร์กับสไตรีนเพื่อผลิตโคพอลิเมอร์สไตรีนที่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสชนิดใหม่ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ PS บริสุทธิ์ โคพอลิเมอร์สไตรีนที่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสมีค่า LOI และปริมาณถ่าน (char) ที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ถึงความเสถียรทางความร้อนและการหน่วงการติดไฟที่เหนือกว่า
ตัวอย่างที่ 2: กราฟต์มาโครโมโนเมอร์ไฮบริดโอลิโกเมอริกฟอสเฟตปลายไวนิล (VOPP) ลงบนสายโซ่หลักของ PS ผ่านการกราฟต์โคพอลิเมอร์ไรเซชัน กราฟต์โคพอลิเมอร์แสดงคุณสมบัติการหน่วงการติดไฟผ่านกลไกเฟสของแข็ง เมื่อปริมาณ VOPP เพิ่มขึ้น LOI จะเพิ่มขึ้น อัตราการปลดปล่อยความร้อนสูงสุดและการปลดปล่อยความร้อนรวมลดลง และหยดของเหลวที่หลอมละลายหายไป แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟอย่างมีนัยสำคัญ
นอกจากนี้ สารหน่วงไฟอนินทรีย์ที่มีส่วนประกอบของฟอสฟอรัสสามารถนำมาเชื่อมทางเคมีกับสารหน่วงไฟกราไฟต์หรือไนโตรเจนเพื่อใช้ในคุณสมบัติการหน่วงไฟของ PS ได้ วิธีการเคลือบหรือการแปรงก็สามารถนำมาใช้เพื่อเคลือบสารหน่วงไฟที่มีส่วนประกอบของฟอสฟอรัสลงบน PS ซึ่งช่วยเพิ่มค่า LOI และคราบถ่านของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ
3. การประยุกต์ใช้สารหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบใน PA
โพลีเอไมด์ (PA) ติดไฟได้ง่ายและก่อให้เกิดควันจำนวนมากในระหว่างการเผาไหม้ เนื่องจาก PA ถูกใช้อย่างแพร่หลายในส่วนประกอบและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้จึงรุนแรงเป็นพิเศษ เนื่องจากโครงสร้างอะไมด์ในสายโซ่หลัก PA จึงสามารถหน่วงการติดไฟได้หลายวิธี ทั้งสารหน่วงการติดไฟแบบเติมแต่งและแบบทำปฏิกิริยาได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพสูง ในบรรดาสารหน่วงการติดไฟ PA เกลืออัลคิลฟอสฟิเนตเป็นสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด
ตัวอย่างที่ 1: เติมอะลูมิเนียมไอโซบิวทิลฟอสฟิเนต (A-MBPa) ลงในเมทริกซ์ PA6 เพื่อเตรียมวัสดุคอมโพสิต ระหว่างการทดสอบความหน่วงไฟ A-MBPa จะสลายตัวก่อน PA6 ทำให้เกิดชั้นถ่านที่หนาแน่นและเสถียรซึ่งปกป้อง PA6 วัสดุนี้มีค่า LOI เท่ากับ 26.4% และมีค่าความหน่วงไฟ V-0
ตัวอย่างที่ 2: ในระหว่างการพอลิเมอไรเซชันของเฮกซะเมทิลีนไดอะมีนและกรดอะดิปิก ได้เติมสารหน่วงไฟ บิส(2-คาร์บอกซีเอทิล)เมทิลฟอสฟีนออกไซด์ (CEMPO) 3% โดยน้ำหนัก เพื่อผลิต PA66 ซึ่งเป็นสารหน่วงไฟ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า PA66 ซึ่งเป็นสารหน่วงไฟมีความสามารถในการหน่วงไฟที่เหนือกว่า PA66 ทั่วไป โดยมี LOI สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ การวิเคราะห์ชั้นถ่านพบว่าพื้นผิวถ่านที่หนาแน่นของ PA66 ซึ่งเป็นสารหน่วงไฟมีรูพรุนขนาดต่างๆ ซึ่งช่วยแยกความร้อนและก๊าซ แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการหน่วงไฟที่โดดเด่น
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
เวลาโพสต์: 15 ส.ค. 2568
