Nguyên tắc
Trong những năm gần đây, mối lo ngại về rủi ro môi trường và sức khỏe do chất chống cháy gốc halogen được sử dụng trong nhựa gây ra ngày càng tăng. Do đó, chất chống cháy không chứa halogen ngày càng được ưa chuộng nhờ đặc tính an toàn và bền vững hơn.
Các chất chống cháy không chứa halogen hoạt động bằng cách ngăn chặn các quá trình cháy xảy ra khi nhựa tiếp xúc với lửa.
1. Chúng đạt được điều này bằng cách can thiệp vật lý và hóa học vào các khí dễ cháy được giải phóng trong quá trình đốt cháy. Một trong những cơ chế phổ biến là thông qua việc hình thành một lớp carbon bảo vệ trên bề mặt nhựa.
2. Khi tiếp xúc với nhiệt, chất chống cháy không chứa halogen trải qua phản ứng hóa học, giải phóng nước hoặc các khí không cháy khác. Các khí này tạo ra một lớp chắn giữa nhựa và ngọn lửa, do đó làm chậm sự lan truyền của lửa.
3. Các chất chống cháy không chứa halogen phân hủy và tạo thành một lớp cacbon hóa ổn định, được gọi là than, hoạt động như một rào cản vật lý, ngăn chặn sự phát tán thêm của các khí dễ cháy.
4. Hơn nữa, chất chống cháy không chứa halogen có thể làm loãng khí dễ cháy bằng cách ion hóa và bắt giữ các gốc tự do và các thành phần dễ cháy dễ bay hơi. Phản ứng này phá vỡ hiệu quả phản ứng dây chuyền của quá trình cháy, làm giảm hơn nữa cường độ của đám cháy.
Amoni polyphosphat là chất chống cháy không chứa halogen photpho-nitơ. Nó có hiệu quả chống cháy cao trong nhựa, không độc hại và thân thiện với môi trường.
Ứng dụng nhựa
Các loại nhựa chống cháy như FR PP, FR PE, FR PA, FR PET, FR PBT, v.v. thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô cho nội thất xe hơi, chẳng hạn như bảng điều khiển, tấm cửa, các bộ phận ghế ngồi, vỏ điện, khay cáp, bảng điện chống cháy, thiết bị đóng cắt, và ống dẫn nước, khí.
Tiêu chuẩn chống cháy (UL94)
UL 94 là tiêu chuẩn về khả năng bắt lửa của nhựa do Underwriters Laboratories (Hoa Kỳ) ban hành. Tiêu chuẩn này phân loại nhựa theo khả năng cháy ở các hướng và độ dày khác nhau, từ khả năng chống cháy thấp nhất đến cao nhất, trong sáu cấp độ khác nhau.
| Đạt tiêu chuẩn UL 94 | Định nghĩa về xếp hạng |
| V-2 | Quá trình cháy sẽ dừng lại trong vòng 30 giây trên phần cho phép các mảnh nhựa dễ cháy rơi thẳng đứng. |
| V-1 | Quá trình cháy sẽ dừng lại trong vòng 30 giây trên phần thẳng đứng, cho phép các giọt nhựa không bắt lửa rơi xuống. |
| V-0 | Quá trình cháy dừng lại trong vòng 10 giây trên phần thẳng đứng, cho phép các giọt nhựa không bắt lửa rơi xuống. |
Công thức được đề cập
| Vật liệu | Công thức S1 | Công thức S2 |
| Đồng trùng hợp PP (H110MA) | 77,3% | |
| Đồng trùng hợp PP (EP300M) | 77,3% | |
| Chất bôi trơn (EBS) | 0,2% | 0,2% |
| Chất chống oxy hóa (B215) | 0,3% | 0,3% |
| Chống nhỏ giọt (FA500H) | 0,2% | 0,2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| Tính chất cơ học dựa trên thể tích bổ sung 30% TF-241. Với 30% TF-241 để đạt tiêu chuẩn UL94 V-0 (1,5mm) | ||
| Mục | Công thức S1 | Công thức S2 |
| Tốc độ bắt lửa theo phương thẳng đứng | V0(1,5mm) | UL94 V-0 (1,5mm) |
| Chỉ số oxy giới hạn (%) | 30 | 28 |
| Độ bền kéo (MPa) | 28 | 23 |
| Độ giãn dài khi đứt (%) | 53 | 102 |
| Tốc độ bắt lửa sau khi đun sôi với nước (70℃, 48h) | V0(3,2mm) | V0(3,2mm) |
| V0(1,5mm) | V0(1,5mm) | |
| Mô đun uốn (MPa) | 2315 | 1981 |
| Chỉ số nóng chảy (230℃, 2,16KG) | 6,5 | 3.2 |
