Naylon İçin Azot Bazlı Alev Geciktiricilere Giriş

Naylon İçin Azot Bazlı Alev Geciktiricilere Giriş

Azot bazlı alev geciktiriciler, düşük toksisite, korozyona neden olmama, termal ve UV kararlılığı, iyi alev geciktirici etkinliği ve uygun maliyetiyle öne çıkar. Ancak dezavantajları arasında işleme zorlukları ve polimer matrisinde zayıf dağılım yer alır. Naylon için yaygın olarak kullanılan azot bazlı alev geciktiriciler arasında MCA (melamin siyanürat), melamin ve MPP (melamin polifosfat) bulunur.

Alev geciktirici mekanizma iki yönü içerir:

1. “Süblimleşme ve Endotermik” Fiziksel Mekanizma: Alev geciktirici, süblimleşme ve ısı emilimi yoluyla polimer malzemenin yüzey sıcaklığını düşürür ve onu havadan izole eder.
2. Yoğunlaşma Fazında Katalitik Karbonizasyon ve İntümesan Mekanizması: Alev geciktirici naylon ile etkileşime girerek doğrudan karbonizasyon ve genleşmeyi teşvik eder.

MCA, alev geciktirici süreçte hem karbonizasyonu hem de köpüklenmeyi destekleyerek çift işlevli bir yapıya sahiptir. Alev geciktirici mekanizması ve etkinliği, naylon türüne göre değişir. PA6 ve PA66'da MCA ve MPP üzerine yapılan çalışmalar, bu alev geciktiricilerin PA66'da çapraz bağlanmayı tetiklediğini, ancak PA6'da bozunmayı desteklediğini ve bunun da PA66'da PA6'ya göre daha iyi alev geciktirici performans sağladığını ortaya koymaktadır.

1. Melamin Siyanürat (MCA)

MCA, melamin ve siyanürik asitten su içinde sentezlenerek hidrojen bağlı bir adükt oluşturur. Naylon polimerlerde yaygın olarak kullanılan mükemmel bir halojensiz, düşük toksisiteli ve düşük dumanlı alev geciktiricidir. Ancak, geleneksel MCA yüksek bir erime noktasına sahiptir (400°C'nin üzerinde ayrışır ve süblimleşir) ve yalnızca katı partikül formundaki reçinelerle karıştırılabilir, bu da düzensiz dağılıma ve büyük partikül boyutuna yol açarak alev geciktirici verimliliğini olumsuz etkiler. Ayrıca, MCA esas olarak gaz fazında işlev görür ve yanma sırasında düşük kömürleşme oluşumuna ve gevşek, koruyucu olmayan karbon katmanlarına neden olur.

Bu sorunları gidermek için, MCA'yı modifiye etmek amacıyla tamamlayıcı bir alev geciktirici katkı maddesi (WEX) eklenerek moleküler kompozit teknolojisi kullanılmıştır. Bu katkı maddesi, MCA'nın erime noktasını düşürerek PA6 ile birlikte erimesini ve ultra ince dağılımını sağlar. WEX ayrıca yanma sırasında kömür oluşumunu artırarak karbon tabakasının kalitesini iyileştirir ve MCA'nın yoğunlaştırılmış faz alev geciktirici etkisini güçlendirerek mükemmel performansa sahip alev geciktirici malzemeler üretir.

2. Şişen Alev Geciktirici (IFR)

IFR, önemli bir halojensiz alev geciktirici sistemdir. Halojenli alev geciktiricilere göre avantajları arasında yanma sırasında düşük duman emisyonu ve toksik olmayan gaz salınımı bulunur. Ayrıca, IFR tarafından oluşturulan kömür tabakası erimiş, yanan polimeri emerek damlamayı ve yangının yayılmasını önler.

IFR'nin temel bileşenleri şunlardır:

• Gaz kaynağı (melamin bazlı bileşikler)
• Asit kaynağı (fosfor-azot alev geciktiriciler)
• Karbon kaynağı (naylon kendisi)
• Sinerjik katkı maddeleri (örneğin; çinko borat, alüminyum hidroksit) ve damlama önleyici maddeler.

Fosfor-azot alev geciktiricilerin melamin esaslı bileşiklere kütle oranı şu şekilde olduğunda:

• %1'in altında: Alev geciktirici etkisi yetersiz.
• %30'un üzerinde: İşlem sırasında uçuculuk meydana gelir.
• %1-30 (özellikle %7-20) arası: İşlenebilirliği etkilemeden optimum alev geciktirici performans.

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