Paggamit ng mga Phosphorus-Based Flame Retardant sa PP

Ang mga flame retardant na nakabatay sa phosphorus ay isang uri ng mga flame retardant na mataas ang kahusayan, maaasahan, at malawakang ginagamit na nakakuha ng malaking atensyon mula sa mga mananaliksik. Kamangha-manghang mga nagawa na ang nagawa sa kanilang sintesis at aplikasyon.

1. Paggamit ng mga Phosphorus-Based Flame Retardant sa PP

Ang mga pisikal na katangian ng polypropylene (PP) ay may mahalagang papel sa mga aplikasyon nito sa industriya. Gayunpaman, ang limitadong oxygen index (LOI) nito ay nasa humigit-kumulang 17.5% lamang, kaya't ito ay lubos na madaling magliyab na may mabilis na rate ng pagkasunog. Ang halaga ng mga materyales na PP sa mga aplikasyon sa industriya ay naiimpluwensyahan ng kanilang flame retardancy at pisikal na katangian. Sa mga nakaraang taon, ang microencapsulation at surface modification ang naging pangunahing mga uso sa mga materyales na PP na flame-retardant.

Halimbawa 1: Ang ammonium polyphosphate (APP) na binago gamit ang isang silane coupling agent (KH-550) at isang silicone resin ethanol solution ay inilapat sa mga materyales na PP. Nang ang mass fraction ng binagong APP ay umabot sa 22%, ang LOI ng materyal ay tumaas sa 30.5%, habang ang mga mekanikal na katangian nito ay nakamit din ang mga kinakailangan at nalampasan ang mga materyales na PP na may flame-retarded na may hindi binagong APP.

Halimbawa 2: Ang APP ay inilagay sa isang shell na binubuo ng melamine (MEL), hydroxyl silicone oil, at formaldehyde resin sa pamamagitan ng in-situ polymerization. Ang mga microcapsule ay pinagsama sa pentaerythritol at inilapat sa mga materyales ng PP para sa flame retardancy. Ang materyal ay nagpakita ng mahusay na flame retardancy, na may LOI na 32% at vertical burning test rating na UL94 V-0. Kahit na pagkatapos ng hot water immersion treatment, ang composite ay nanatili ng mahusay na flame retardancy at mga mekanikal na katangian.

Halimbawa 3: Binago ang APP sa pamamagitan ng pagpapahid nito ng aluminum hydroxide (ATH), at ang binagong APP ay pinagsama sa dipentaerythritol sa mass ratio na 2.5:1 para magamit sa mga materyales na PP. Nang ang kabuuang mass fraction ng flame retardant ay 25%, ang LOI ay umabot sa 31.8%, ang flame retardancy rating ay nakamit ang V-0, at ang peak heat release rate ay nabawasan nang malaki.

2. Paggamit ng mga Phosphorus-Based Flame Retardant sa PS

Ang Polystyrene (PS) ay madaling magliyab at patuloy na nasusunog kahit na matanggal ang pinagmumulan ng apoy. Upang matugunan ang mga isyu tulad ng mataas na paglabas ng init at mabilis na pagkalat ng apoy, ang mga halogen-free phosphorus-based flame retardant ay gumaganap ng mahalagang papel sa flame retardancy ng PS. Ang mga karaniwang pamamaraan ng flame-retardant para sa PS ay kinabibilangan ng coating, impregnation, brushing, at polymerization-stage flame retardancy.

Halimbawa 1: Isang flame-retardant adhesive na naglalaman ng phosphorus para sa expandable PS ang ginawa gamit ang sol-gel method gamit ang N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane at phosphoric acid. Ang flame-retardant PS foam ay inihanda gamit ang coating method. Nang lumampas ang temperatura sa 700°C, ang PS foam na ginamitan ng adhesive ay bumuo ng char layer na lumalagpas sa 49%.

Ang mga mananaliksik sa buong mundo ay nagpakilala ng mga istrukturang nagtataglay ng phosphorus sa mga vinyl o acrylic compound, na pagkatapos ay kino-copolymerize kasama ng styrene upang makagawa ng mga nobelang styrene copolymer na nagtataglay ng phosphorus. Ipinapakita ng mga pag-aaral na kumpara sa purong PS, ang mga styrene copolymer na nagtataglay ng phosphorus ay nagpapakita ng makabuluhang pinabuting LOI at char residue, na nagpapahiwatig ng higit na mahusay na thermal stability at flame retardancy.

Halimbawa 2: Isang vinyl-terminated oligomeric phosphate hybrid macromonomer (VOPP) ang isinalin sa pangunahing kadena ng PS sa pamamagitan ng graft copolymerization. Ang graft copolymer ay nagpakita ng flame retardancy sa pamamagitan ng isang solid-phase mechanism. Habang tumataas ang nilalaman ng VOPP, tumataas ang LOI, bumababa ang peak heat release rate at total heat release, at nawala ang melt dripping, na nagpapakita ng makabuluhang flame-retardant effect.

Bukod pa rito, ang mga inorganic phosphorus-based flame retardants ay maaaring iugnay sa kemikal na paraan sa graphite o nitrogen-based flame retardants para magamit sa PS flame retardancy. Maaari ring gamitin ang mga paraan ng patong o pagsisipilyo upang maglagay ng phosphorus-based flame retardants sa PS, na makabuluhang nagpapabuti sa LOI at char residue ng materyal.

3. Paggamit ng mga Phosphorus-Based Flame Retardant sa PA

Ang Polyamide (PA) ay madaling magliyab at nagbubunga ng matinding usok habang nasusunog. Dahil ang PA ay malawakang ginagamit sa mga elektronikong bahagi at kagamitan, ang panganib ng sunog ay lalong matindi. Dahil sa istrukturang amide sa pangunahing kadena nito, ang PA ay maaaring maging flame-retarded gamit ang iba't ibang pamamaraan, kung saan ang parehong additive at reactive flame retardants ay napatunayang lubos na epektibo. Sa mga flame-retardant na PA, ang alkyl phosphinate salts ang pinakamalawak na ginagamit.

Halimbawa 1: Ang aluminum isobutylphosphinate (A-MBPa) ay idinagdag sa isang PA6 matrix upang maghanda ng isang composite na materyal. Sa panahon ng pagsubok sa flame retardancy, ang A-MBPa ay nabulok bago ang PA6, na bumubuo ng isang siksik at matatag na char layer na nagpoprotekta sa PA6. Ang materyal ay nakamit ang LOI na 26.4% at isang flame retardancy rating na V-0.

Halimbawa 2: Sa panahon ng polimerisasyon ng hexamethylenediamine at adipic acid, 3 wt% ng flame retardant bis(2-carboxyethyl)methylphosphine oxide (CEMPO) ang idinagdag upang makagawa ng flame-retardant PA66. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang flame-retardant PA66 ay nagpakita ng higit na mahusay na flame retardancy kumpara sa conventional PA66, na may mas mataas na LOI. Ipinakita ng pagsusuri sa char layer na ang siksik na char surface ng flame-retardant PA66 ay naglalaman ng mga pores na may iba't ibang laki, na nakatulong sa paghiwalayin ang paglipat ng init at gas, na nagpapakita ng kapansin-pansing flame-retardant performance.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com