Fosfor bazlı alev geciktiriciler, araştırmacıların büyük ilgisini çeken, yüksek verimli, güvenilir ve yaygın olarak kullanılan bir alev geciktirici türüdür. Sentezlerinde ve uygulamalarında kayda değer başarılar elde edilmiştir.
1. PP'de Fosfor Bazlı Alev Geciktiricilerin Uygulanması
Polipropilenin (PP) fiziksel özellikleri, endüstriyel uygulamalarında önemli bir rol oynar. Ancak, sınırlı oksijen indeksi (LOI) yalnızca %17,5 civarındadır ve bu da onu hızlı yanma hızıyla oldukça yanıcı hale getirir. PP malzemelerin endüstriyel uygulamalardaki değeri, hem alev geciktiriciliğinden hem de fiziksel özelliklerinden etkilenir. Son yıllarda, mikrokapsülleme ve yüzey modifikasyonu, alev geciktirici PP malzemelerde temel trendler haline gelmiştir.
Örnek 1: Silan bağlayıcı madde (KH-550) ve silikon reçine etanol çözeltisi ile modifiye edilmiş amonyum polifosfat (APP), PP malzemelere uygulandı. Modifiye edilmiş APP'nin kütle oranı %22'ye ulaştığında, malzemenin LOI değeri %30,5'e yükselirken, mekanik özellikleri de gereksinimleri karşıladı ve modifiye edilmemiş APP ile alev geciktiricili PP malzemelerden daha iyi performans gösterdi.
Örnek 2: APP, yerinde polimerizasyon yoluyla melamin (MEL), hidroksi silikon yağı ve formaldehit reçinesinden oluşan bir kabuk içine kapsüllendi. Mikrokapsüller daha sonra pentaeritritol ile birleştirilerek alev geciktirici olarak PP malzemelere uygulandı. Malzeme, %32'lik bir LOI ve UL94 V-0 dikey yanma testi derecesiyle mükemmel bir alev geciktiricilik sergiledi. Sıcak suya daldırma işleminden sonra bile kompozit, iyi alev geciktiricilik ve mekanik özelliklerini korudu.
Örnek 3: APP, alüminyum hidroksit (ATH) ile kaplanarak modifiye edildi ve modifiye edilmiş APP, PP malzemelerde kullanılmak üzere 2,5:1 kütle oranında dipentaeritritol ile birleştirildi. Alev geciktiricinin toplam kütle oranı %25 olduğunda, LOI %31,8'e ulaştı, alev geciktiricilik derecesi V-0'a ulaştı ve maksimum ısı salınım hızı önemli ölçüde azaldı.
2. PS'de Fosfor Bazlı Alev Geciktiricilerin Uygulanması
Polistiren (PS) son derece yanıcıdır ve ateşleme kaynağı ortadan kaldırıldıktan sonra bile yanmaya devam eder. Yüksek ısı salınımı ve hızlı alev yayılımı gibi sorunları gidermek için, halojensiz fosfor bazlı alev geciktiriciler, PS alev geciktiriciliğinde kritik bir rol oynar. PS için yaygın alev geciktirici yöntemler arasında kaplama, emdirme, fırçalama ve polimerizasyon aşamasında alev geciktiricilik bulunur.
Örnek 1: Genleşebilen PS için fosfor içeren alev geciktirici bir yapıştırıcı, N-β-(aminoetil)-γ-aminopropiltrimetoksi silan ve fosforik asit kullanılarak sol-jel yöntemiyle sentezlendi. Alev geciktirici PS köpüğü, kaplama yöntemi kullanılarak hazırlandı. Sıcaklık 700°C'yi aştığında, yapıştırıcıyla işlem gören PS köpüğü %49'u aşan bir kömür tabakası oluşturdu.
Dünya çapındaki araştırmacılar, vinil veya akrilik bileşiklerine fosfor içeren alev geciktirici yapılar eklediler ve bunlar daha sonra stirenle kopolimerleştirilerek yeni fosfor içeren stiren kopolimerleri ürettiler. Çalışmalar, saf PS ile karşılaştırıldığında, fosfor içeren stiren kopolimerlerinin önemli ölçüde iyileştirilmiş LOI ve kömür kalıntısı sergilediğini, bunun da üstün termal kararlılık ve alev geciktiriciliğe işaret ettiğini göstermektedir.
Örnek 2: Vinil sonlandırılmış oligomerik fosfat hibrit makromonomer (VOPP), aşı kopolimerizasyonu yoluyla PS'nin ana zincirine aşılandı. Aşı kopolimeri, katı faz mekanizmasıyla alev geciktiricilik gösterdi. VOPP içeriği arttıkça LOI yükseldi, pik ısı salınım hızı ve toplam ısı salınımı azaldı ve eriyik damlaması ortadan kalktı; bu da önemli alev geciktirici etkiler gösterdi.
Ek olarak, inorganik fosfor bazlı alev geciktiriciler, PS alev geciktiriciliğinde kullanılmak üzere grafit veya azot bazlı alev geciktiricilerle kimyasal olarak bağlanabilir. Fosfor bazlı alev geciktiricileri PS'ye uygulamak için kaplama veya fırçalama yöntemleri de kullanılabilir ve bu da malzemenin LOI ve kömürleşmiş kalıntısını önemli ölçüde iyileştirebilir.
3. Fosfor Bazlı Alev Geciktiricilerin PA'da Uygulanması
Poliamid (PA) son derece yanıcıdır ve yanma sırasında önemli miktarda duman üretir. PA, elektronik bileşenlerde ve ekipmanlarda yaygın olarak kullanıldığından, yangın tehlikesi riski özellikle yüksektir. Ana zincirindeki amid yapısı nedeniyle, PA çeşitli yöntemlerle alev geciktirilebilir ve hem katkı maddeleri hem de reaktif alev geciktiriciler oldukça etkilidir. Alev geciktirici PA'lar arasında en yaygın kullanılanı alkil fosfinat tuzlarıdır.
Örnek 1: Kompozit bir malzeme hazırlamak için PA6 matrisine alüminyum izobütilfosfinat (A-MBPa) eklendi. Alev geciktirici testinde, A-MBPa, PA6'dan önce ayrışarak PA6'yı koruyan yoğun ve kararlı bir kömür tabakası oluşturdu. Malzeme, %26,4'lük bir LOI ve V-0'lık bir alev geciktiriciliğe ulaştı.
Örnek 2: Heksametilendiamin ve adipik asidin polimerizasyonu sırasında, alev geciktirici PA66 üretmek için ağırlıkça %3 oranında alev geciktirici bis(2-karboksietil)metilfosfin oksit (CEMPO) eklendi. Çalışmalar, alev geciktirici PA66'nın, geleneksel PA66'ya kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bir alev geciktiricilik performansı (LOI) ile üstün alev geciktiricilik gösterdiğini göstermiştir. Kömür tabakasının analizi, alev geciktirici PA66'nın yoğun kömür yüzeyinin farklı boyutlarda gözenekler içerdiğini ve bu durumun ısı ve gaz transferini izole etmeye yardımcı olarak dikkate değer bir alev geciktirici performans gösterdiğini ortaya koymuştur.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Gönderi zamanı: 15 Ağustos 2025
