หลักการ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความกังวลเกี่ยวกับความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่เกิดจากสารหน่วงไฟที่มีส่วนประกอบของฮาโลเจนที่ใช้ในพลาสติกเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้สารหน่วงไฟที่ไม่มีส่วนประกอบของฮาโลเจนได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากมีคุณสมบัติที่ปลอดภัยและยั่งยืนกว่า
สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนทำงานโดยการขัดขวางกระบวนการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเมื่อพลาสติกสัมผัสกับไฟ
1. พวกเขาบรรลุเป้าหมายนี้โดยการเข้าไปรบกวนก๊าซไวไฟที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ทั้งทางกายภาพและทางเคมี กลไกทั่วไปอย่างหนึ่งคือการสร้างชั้นคาร์บอนป้องกันบนพื้นผิวของพลาสติก
2. เมื่อสัมผัสกับความร้อน สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนจะเกิดปฏิกิริยาเคมี ปล่อยน้ำหรือก๊าซที่ไม่ติดไฟอื่นๆ ออกมา ก๊าซเหล่านี้จะสร้างเกราะป้องกันระหว่างพลาสติกกับเปลวไฟ จึงช่วยชะลอการลุกลามของไฟ
3. สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนจะสลายตัวและก่อตัวเป็นชั้นคาร์บอนที่เสถียร ซึ่งเรียกว่าถ่าน ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางกายภาพ ป้องกันการปล่อยก๊าซไวไฟเพิ่มเติม
4. นอกจากนี้ สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนยังสามารถเจือจางก๊าซที่ติดไฟได้โดยการแตกตัวเป็นไอออนและดักจับอนุมูลอิสระและส่วนประกอบที่ติดไฟได้ระเหยง่าย ปฏิกิริยานี้จะหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ความรุนแรงของไฟลดลงอีกด้วย
แอมโมเนียมโพลีฟอสเฟตเป็นสารหน่วงไฟที่ปราศจากฟอสฟอรัส ไนโตรเจน และฮาโลเจน มีประสิทธิภาพสูงในการหน่วงไฟในพลาสติก อีกทั้งยังไม่เป็นพิษและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
การใช้งานพลาสติก
พลาสติกทนไฟ เช่น FR PP, FR PE, FR PA, FR PET, FR PBT และอื่นๆ นิยมใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับชิ้นส่วนภายในรถยนต์ เช่น แผงหน้าปัด แผงประตู ส่วนประกอบเบาะนั่ง ตู้ไฟฟ้า รางสายเคเบิล แผงไฟฟ้าทนไฟ อุปกรณ์สวิตช์ ตู้ไฟฟ้า และท่อส่งน้ำและก๊าซ
มาตรฐานการหน่วงไฟ (UL94)
UL 94 เป็นมาตรฐานการติดไฟของพลาสติกที่ออกโดย Underwriters Laboratories (สหรัฐอเมริกา) มาตรฐานนี้จัดประเภทพลาสติกตามวิธีการติดไฟในทิศทางต่างๆ และความหนาของชิ้นส่วน โดยแบ่งเป็น 6 ระดับ ตั้งแต่ระดับที่ทนไฟน้อยที่สุดไปจนถึงระดับที่ทนไฟมากที่สุด
| มาตรฐาน UL 94 | นิยามของการให้คะแนน |
| วี-2 | เปลวไฟจะหยุดภายใน 30 วินาทีบนชิ้นส่วนที่ทำให้เกิดการหยดของพลาสติกไวไฟในแนวตั้ง |
| วี-1 | การเผไหม้จะหยุดภายใน 30 วินาทีบนชิ้นส่วนแนวตั้ง ทำให้เศษพลาสติกที่ไม่ติดไฟตกลงมาได้ |
| วี-0 | เปลวไฟจะหยุดภายใน 10 วินาทีบนชิ้นส่วนแนวตั้ง ทำให้เศษพลาสติกที่ไม่ติดไฟตกลงมาได้ |
สูตรอ้างอิง
| วัสดุ | สูตร S1 | สูตร S2 |
| โฮโมพอลิเมอไรเซชัน PP (H110MA) | 77.3% | |
| โคพอลิเมอไรเซชัน PP (EP300M) | 77.3% | |
| สารหล่อลื่น (EBS) | 0.2% | 0.2% |
| สารต้านอนุมูลอิสระ (วิตามินบี 215) | 0.3% | 0.3% |
| ป้องกันน้ำหยด (FA500H) | 0.2% | 0.2% |
| เอฟเอฟ-241 | 22-24% | 23-25% |
| คุณสมบัติทางกลโดยพิจารณาจากปริมาณการเติม TF-241 30% โดยใช้ TF-241 30% เพื่อให้ได้มาตรฐาน UL94 V-0 (1.5 มม.) | ||
| รายการ | สูตร S1 | สูตร S2 |
| อัตราการติดไฟในแนวตั้ง | V0(1.5 มม.) | UL94 V-0 (1.5 มม.) |
| ดัชนีออกซิเจนจำกัด (%) | 30 | 28 |
| ความแข็งแรงดึง (MPa) | 28 | 23 |
| การยืดตัวเมื่อขาด (%) | 53 | 102 |
| อัตราการติดไฟหลังจากต้มในน้ำเดือด (70℃, 48 ชั่วโมง) | V0(3.2 มม.) | V0(3.2 มม.) |
| V0(1.5 มม.) | V0(1.5 มม.) | |
| โมดูลัสการดัดงอ (MPa) | 2315 | 1981 |
| ดัชนีการหลอมเหลว (230℃, 2.16 กก.) | 6.5 | 3.2 |
