전통문화대전망 - 전통 미덕 - 할로겐 프리 난연제 분류
할로겐 프리 난연제 분류
무기난연제
수산화알루미늄 AL(OH)3 은 난연제 총량의 40% 이상을 차지한다. 수산화알루미늄 자체는 난연성, 연기 억제, 충전의 세 가지 주요 기능을 가지고 있다. 휘발성, 무독성, 다양한 물질과 시너지 난연 효과를 낼 수 있어 오염되지 않은 무기난연제로 불린다. 그러나 수산화알루미늄은 사용량이 많은 단점이 있어 보통 50% 이상을 추가해야만 좋은 난연효과를 얻을 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 과립기술을 이용하여 초미세화 방향으로 발전시켜 입도 분포를 좁힐 수 있다. 포장 기술을 개선하고 중합체에서의 분산을 향상시킵니다. 고분자 결합 처리 등의 방법을 채택하다.
수산화마그네슘은 빠르게 발전하는 첨가형 난연제이다. 저 연기, 무독성, 연소 중 산성 및 부식성 가스를 중화시키는 친환경 친환경 난연제입니다. 그 난연 메커니즘은 수산화 알루미늄과 비슷하다. AL(OH)3 에 비해 Mg(OH)2 의 분해 온도는 AL(OH)3 보다 100- 150C 높으며 처리 온도가 250C 이상인 엔지니어링 플라스틱의 난연제에 사용할 수 있습니다. 그러나 일정한 난연효과를 얻으려면 첨가량이 50% 이상이어야 하는데, 이는 재료의 성능에 큰 영향을 미친다. Mg(OH)2 가 중합체에 추가되는 양을 줄이기 위해 Mg(OH)2 의 입자를 다듬는 방법이나 코팅 기술을 통해 Mg(OH)2 의 표면을 변형하여 중합체와의 호환성을 높이는 방법입니다.
붉은 인은 효율적이고, 연기를 억제하고, 독성이 낮은 우수한 난연제이다. 그러나 습기, 산화, 유독가스 방출, 분진이 폭발하기 쉽고, 어두운 붉은색으로 이용이 크게 제한된다. 이러한 단점을 해결하기 위해 붉은 인의 표면 처리가 주요 연구 방향이며 마이크로 캡슐화가 가장 효과적인 방법입니다. 국제시장에는 마이크로 캡슐 붉은 인 제품의 종류가 다양하고 국내에서도 대량의 연구가 진행되었다. 캡슐 벽재는 일반적으로 수산화알루미늄, 금속황산염, 합성수지를 사용하지만 시장에 내놓은 것은 많지 않다. 향후 홍인 표면 처리의 발전 방향은 코팅 캡슐 재질을 개조하여 열 안정성, 가소성 및 난연성을 동시에 갖추고 다기능 마이크로 캡슐화 적색 인 난연제를 개발하는 것이다. 두 번째는 각종 난연제와 적색 인 난연제의 효과적인 배합 관계를 연구하고 마이크로 캡슐화하여 난연효과를 높이고 재료의 역학 성능을 높이는 것이다. 셋째로, 붉은 인은 연기를 억제하는 작용을 하는데, 적당한 연기제를 찾아 배합할 수 있다. 화재 중의 연기 억제는 방화보다 더 중요하며, 이것은 연기 억제 기술의 발전을 촉진시켰다.
팽창 흑연은 천연 흑연이 진한 황산을 통해 산화한 후 세척, 여과, 건조를 거쳐 900-1000 C 에서 팽창하여 팽창할 수 있는 흑연의 초기 팽창 온도는 약 220 C 이다. 보통 220 C 에서 경미한 팽창을 시작하고, 230 ~ 280 C 에서 빠르게 팽창한 후 그 부피는 원래 부피의 100 배 이상, 심지어 280 배에 달할 수 있다. 팽창 흑연은 난연과정에서 주로 (1) 중합체 표면에 강인한 탄소층을 형성하여 가연성 물질을 열원으로부터 분리한다. (2) 팽창 과정에서 대량의 열을 흡수하여 시스템 온도를 낮춘다. (3) 팽창 과정에서 중간층의 산성 이온을 방출하고 탈수 탄화를 촉진하며 연소로 인한 자유기반과 결합해 체인형 반응을 중단할 수 있다. 확장 가능
흑연은 인 화합물 및 금속 산화물과 함께 사용될 때 시너지 효과를 낼 수 있으며, 소량의 흑연은 난연성의 목적을 달성할 수 있다.
폴리인산 암모늄은 성능이 우수한 무기난연제로 인계 난연제의 활발한 연구 분야이다. 외관은 흰색 분말, 분해 온도 >: 256C, 중합도 10-20, 물에 용해되고, 중합도가 20 보다 크면 물에 용해되지 않습니다. APP 는 유기 난연제보다 저렴하고 독성이 낮으며 열 안정성이 뛰어나 단독으로 또는 다른 난연제와 합성하여 플라스틱에 사용할 수 있는 난연제입니다. 고온에서 APP 는 암모니아와 폴리인산으로 빠르게 분해되는데, 암모니아는 기상의 산소 농도를 희석시켜 연소를 막을 수 있다. 폴리인산은 중합체를 탈수시켜 탄소층을 형성하고 중합체와 산소의 접촉을 차단하여 고체상 연소를 막는 강한 탈수제이다.
2. 유기 난연제
2. 1 할로겐 함유 전통 난연제
전통적인 난연제는 할로겐 중합체나 할로겐 난연제를 난연성 혼합물로 광범위하게 사용한다. 할로겐 난연제는 사용량이 적고, 난연효율이 높으며, 적응성이 넓다는 장점이 있지만, 연소할 때 대량의 연기와 독성 부식성 가스가 발생하여 피해가 크다는 단점이 있다. 화재가 발생하면 열분해와 연소로 인해 대량의 연기와 독성 부식성 가스가 생겨 소화와 인원 대피를 막고 기기 설비를 부식시킬 수 있다. 특히 화재 중 80% 이상의 사망은 재료에서 나오는 짙은 연기와 유독가스로 인한 것으로 밝혀졌다. 따라서 할로겐 프리 난연제의 연구와 개발은 반드시 사람들의 관심을 끌 것이다.
브롬계 난연제의 발전은 비록 대량의 연기를 발생시키지만, 난연성이 좋고, 사용량이 적으며, 제품 성능에 미치는 영향이 적기 때문에, 앞으로 오랜 기간 동안 여전히 주요 난연제가 될 것이다. 기술이 발전함에 따라 세계 브롬계 난연제 발전의 새로운 특징은 브롬 함량과 분자량이 끊임없이 증가하고 있다는 것이다. 미국 F erro 의 PB-68 은 주로 브롬화 폴리스티렌으로 구성되어 있으며 분자량은 15000 이고 브롬 함량은 68% 입니다. Fast Bromine Chemical 과 Ameribrom 이 각각 개발한 폴리 (오브롬페놀 아크릴) 브롬 함량은 70.5%, 분자량은 30000 ~ 80000 입니다. 이러한 난연제는 다양한 엔지니어링 플라스틱에 특히 적합하며 유동성, 호환성, 열 안정성 및 난연성 면에서 많은 소분자 난연제보다 훨씬 우수하며 향후 교체품이 될 수 있습니다.
2.2 할로겐 프리 유기 난연제
유기 난연제는 종류가 다양하고 발전이 빠르며 할로겐 난연제와 할로겐 프리 난연제로 나눌 수 있다. 할로겐 난연제는 가장 오래된 난연제 유형이지만 유독 가스를 분해하고 방출하기 때문에 사용이 크게 제한됩니다. 할로겐 프리 난연제는 할로겐 케이블이 함유되어 있지 않아 난연효과가 좋고 열분해로 인한 기체가 저연저독으로 인기를 끌고 있다. 할로겐 프리 난연제는 인계 난연제, 질소계 난연제, 팽창형 난연제로 나눌 수 있다.
유기 인 난연제는 가장 중요한 난연제 중 하나로 난연제와 가소성의 이중 기능을 갖추고 있다. 난연제를 완전히 할로겐이 없게 하여 플라스틱 성형의 유동성을 높이고 연소 후 잔류물을 억제할 수 있다. 그것은 할로겐 난연제보다 독성과 부식성 가스를 적게 생산한다. 난연제는 열을 받아 인산, 편인산, 폴리인산을 생성하는데, 이 인산은 탈수성이 강하여 중합체 표면을 탈수시킬 수 있고, 단질탄소는 화염증발, 연소, 분해를 생성할 수 없다. 한편 난연제는 열을 받으면 PO 자유기반을 만들어 H HO 자유기반을 대량으로 흡수해 연소 반응을 중단한다. 유기 인 난연제는 주로 인산염, 포스 폰산, 산화 포스 핀 및 헤테로 사이 클릭 화합물을 포함한다.
인산염 난연제는 첨가형 난연제에 속한다. 자원이 풍부하고, 가격이 저렴하며, 널리 사용되고 있기 때문이다. 인산에스테르는 상응하는 알코올이나 페놀과 삼염화인에 반응하여 가수 분해로 만들어진다. 성공적으로 개발되고 시장에서 널리 사용되는 인산염 난연제로는 인산 트리 페닐 에스테르, 인산 트리 페닐 에스테르, 인산 트리 이소 프로필 에스테르, 인산 트리 부틸 에스테르, 인산 트리 옥틸 에스테르 및 인산 메틸 에스테르가 있습니다.
페닐 디 페닐 인산염 등. 인산에스테르는 종류가 다양하고 용도가 광범위하다. 그러나 인산에스테르는 액체가 많고 내열성이 떨어지며 휘발성이 커서 중합체와의 호환성이 좋지 않다. 이에 따라 미국 Grent Lake 가 개발한 3 (1- 산소-1- 인-2,6,7-삼산소 헤테로 시클로 헥산 쌍환 [2] 과 같은 신형 인산에스테르 난연제가 국내외에서 개발되었다. 삼량 체 구조는 대칭이며 인 함량은 21..1%,PEPA 는 17.2% 입니다. 이 두 가지 인산염 난연제는 모두 흰색 분말이다. 우수한 열 안정성 및 중합체와의 우수한 호환성
포스 포 네이트 난연제는 유망한 난연제입니다. 포스 폰산 분자에서 C-P 결합의 존재로 인해 안정성, 내수성 및 내용제성이 매우 우수합니다. 해외 포스 폰산 제품은 Giba-Geigy 가 개발한 Pyrovatex, 즉 N- 메틸아미드 메틸산염, Mobil 이 개발한 Antiblaze, 즉 링폰산염이다. 포스 폰산염은 국내에서도 연구되고 있으며 합성 포스 폰산염은 N, N- p-페닐 디아민 (2- 하이드 록시) 디 벤질 포스 폰산 테트라 에틸 에스테르 및 메틸 포스 폰산 디 메틸 에스테르 (DMMP) 이며, 여기서 DMMP 는 첨가형 난연제이다. DMMP 는 촉매제와 분자재 배열 작용으로 이종화에 의해 제조되었다. DMMP 의 가장 두드러진 특징은 인 함량이 25% 에 달하며 난연효과가 매우 좋다는 것이다. 첨가량이 일반 난연제의 절반일 때도 같은 효과를 얻을 수 있다.
산화 플루토늄의 수해 안정성은 인산에스테르보다 우수하며, 안정성이 높은 유기 플루토늄 화합물이다. 폴리에스테르의 난연제로 사용할 수 있으며 좋은 색상과 기계적 특성을 가지고 있습니다. 이런 난연제는 두 가지 범주로 나눌 수 있는데, 하나는 첨가형이고, 하나는 반응형이다. 상대 분자 질량이 높은 단일중합체에 삼방기 산화단량체를 도입하여 난연공학 플라스틱을 준비하는 것이 연구 핫스팟이 되었다. 난연성 폴리 에스테르, 폴리 카보네이트, 에폭시 수지, 폴리 우레탄 등은 * * *
유기 인 잡환 화합물은 난연제 연구에서 가장 활발한 분야 중 하나로 주로 5 원, 6 원, 소라환 화합물을 포함한다. 그 중 5 원인 잡환류 난연제는 품종이 적고, 일반적으로 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀의 난연제에 쓰인다. 6 원 잡고리는 인 잡환 난연제에서 주도적인 역할을 하는데, 주로 산화포스, 인산에스테르, 케이지 인산에스테르, 포스 폰산 에스테르, 폴리우레탄의 난연처리에 쓰인다. 인나사환 난연제는 주로 계절사올과 인화합물의 반응에 의해 준비된다. 일반 분자에는 대량의 탄소와 인 원자 두 개가 함유되어 있어 인량이 높고 난연효과가 좋다. 팽창형 난연제로 사용할 수 있으며 재질에서 가소성, 열 안정성 및 난연제 역할을 합니다.
유기 질소계 난연제는 휘발성이 작고 독성이 없으며 중합체와의 호환성이 좋고 분해 온도가 높으며 가공에 적합하다는 장점이 있어 매우 인기 있는 난연제가 되었다. 난연메커니즘은 다음과 같습니다: (1) 열을 받아 CO2, NH3, N2 및 H2O 를 방출하여 공기 중의 산소와 중합체가 열을 분해할 때 생성되는 가연성 가스의 농도를 줄입니다. (2) 생성 된 불균일 가스는 열의 일부를 빼앗아 중합체 표면의 온도를 낮춘다. (3) 생성된 N2 는 자유기반을 포착하고 중합체의 체인형 반응을 억제하여 연소를 막는다. 멜라민은 가장 많이 사용되는 질소기 유기 난연제로 단독으로 사용하는 효과가 좋지 않아 폴리인산에스테르, 디메틸알코올 등 기타 난연제와 함께 사용해야 한다.
팽창형 난연제는 탄소, 질소, 인을 핵심 성분으로 하는 난연제이다. IFR 은 주로 세 부분으로 구성됩니다:? 탄소원 (성탄제): 일반적으로 전분, 디메틸알코올, 디에틸렌 글리콜과 같이 탄소가 풍부한 다기능 물질입니다. -응? 산원 (탈수제): 보통 무기산이나 가열할 때 제자리에서 산을 생성할 수 있는 염류 (예: 인산, 폴리인산암모늄 등) 입니다. -응? 공기 공급원 (발포제): 우레아, 멜라민, 디시 안디 아미드 및 그 유도체와 같은 질소 함유 폴리 탄소 화합물. IFR 의 난연기제는 가열할 때 성탄제가 산원 작용에 탈수되어 숯이 되고, 발포제 분해의 기체 작용에 따라 솜털 다공성의 폐쇄공 구조를 형성하는 탄소층이 중합체와 열원 사이의 열전달을 약화시켜 기체의 확산을 막는다. 중합체가 연소를 멈추는 것은 충분한 연료와 산소가 없기 때문이다. 국제적으로 상업적으로 사용되는 팽창형 난연제는 미국 GreatLake 가 개발한 CN-329 로, 화학회사가 개발한 Borg-Warner 는 PP 에 적합하며 PP 의 가공 온도에서 비교적 안정적이고 전기 성능이 좋다. 함량이 30% 일 때 재료의 산소지수가 34 에 달할 수 있다는 것은 CN-329 가 좋은 PP 난연제라는 것을 보여준다. 분자에서 알 수 있듯이 Melabis 는 산원과 탄소원이 풍부하고, 산원, 탄소원, 가스원의 비율이 높아져 Melabis 의 흡습성이 CN-329 보다 훨씬 낮아 우수한 난연제이다.
난연제가 급속히 발전함에 따라 난연 기술도 돌파구를 마련하고 있다. 그 중에서도 표면 개조성 기술, 복합협력기술, 마이크로 캡슐 기술, 초극세기술, 가교 기술, 고분자 기술이 급속히 발전하여 난연과 소화에 매우 중요한 역할을 했다.