Пунила и хемикалије које успоравају пламен су две различите врсте састојака за заштиту од пожара, али оба раде заједно како би спречили запаљење индустријских материјала. Пунила попутмагнезијум хидроксидчине главни обимни део. Обично се користе при вишим нивоима оптерећења (40–65% по тежини) за гашење пожара разлагањем и хлађењем на собној температури. С друге стране, адитиви су специјализована једињења која се користе у мањим количинама да би се убрзале одређене реакције успоравања пламена или побољшало сузбијање дима. Разумевање ове основне разлике помаже професионалцима у набавци да одаберу системе са ниским-халогеним димом-без пламена (ХФФР) који су и исплативи-и имају најбољи учинак.
Разумевање пунила и адитива отпорних на пламен
Дефинисање пунила отпорних на пламен
Пунила која успоравају пламен су саставни делови формула{0}}полимера отпорних на ватру. Они додају масу и физички ојачавају структуру материјала. Ова вештачка једињења чине око 40 до 65% тежине крајњег једињења и гасе пожаре хемијским и физичким средствима. Ова група укључује минерале попут магнезијум хидроксида, који се узима из природне стене бруцита, а затим меље у веома фин прах (Д50 < 2µм). Пошто може да издржи велику тежину, формулације могу добити УЛ 94 В-0 оцене без губитка механичких својстава као што су затезна чврстоћа или отпорност на удар.
Карактеризација адитива који успоравају пламен
Када се додају у мањим количинама (обично између 2 и 15%), адитиви побољшавају перформансе активирањем или појачавањем одређених путева за сузбијање пламена. Ова група укључује једињења на бази фосфора, деривате бора и интумесцентна средства. Иако адитиви сами по себи не могу у потпуности да зауставе ватру, када се помешају са пунилима, они могу олакшати формирање угљена, успорити брзину одласка топлоте или смањити густину дима. Да би пронашли најбољу равнотежу између цене, својстава обраде и перформанси тестирања на пожар, тимови за набавку често мешају пунила са високим{5}}пунама са специјализованим адитивима.
Функционалне улоге у полимерним системима
Разлика иде даље од нивоа концентрације и укључује ефекте на размишљање и ефикасност на крају употребе. Пунила утичу на густоћу талине, на то како матрица бубри и на завршну обраду површине, тако да је важно пажљиво контролисати дистрибуцију величине честица. Хемијски магнезијум хидроксид се може добити из сланог раствора или бишофита контролисаним таложењем. Његова хексагонална кристална структура чини га бољим у дисперговању у полиолефинима од минерала са неправилнијим облицима. Пошто су адитиви хемијски реактивнији, могу реаговати са полимерним стабилизаторима или бојама. Због тога је тестирање компатибилности важно када се формулишу нови производи.
Компаративна анализа: магнезијум хидроксид наспрам других пунила и адитива који успоравају пламен
Карактеристике термичке декомпозиције
Магнезијум хидроксидостаје стабилан до 340 степени, након чега се ендотермички распада, дајући 31% своје тежине у облику водене паре. Овај ниво температуре је виши од тачке лома алуминијум трихидрата (АТХ), која је 200 степени. Ово чини магнезијум хидроксид неопходним за рад са инжењерском пластиком као што су полипропилен (ПП), полиамид (ПА) и акрилонитрил бутадиен стирен (АБС) којима су потребне температуре изнад 220 степени. Ендотермна реакција узима око 1.450 Ј/г, која хлади зону сагоревања и меша запаљене гасове са паром која се не може запалити.
Еколошки и регулаторни профили
Халогени успоривачи пламена се и даље замењују не-отровним због притиска регулатора. Као што захтевају РоХС, РЕАЦХ и Калифорнијски предлог 65, магнезијум хидроксид не производи корозивне гасове, дим или дуготрајно органско загађење када се сагоре. Алуминијум хидроксид има сличне предности за животну средину, али га је потребно пунити на вишим нивоима да би имао исте ватрене карактеристике, што би могло ослабити његове механичке особине. Иако адитиви на бази фосфора{5}} добро функционишу у малим количинама, они могу да загаде воду када се праве или бацају.
Цост{0}}Оптимизација учинка
Људи који доносе одлуке о набавци одмеравају трошкове материјала у односу на потребу њиховог утовара и задржавања имовине. Минерални магнезијум хидроксид из високо чистих наслага бруцита је јефтинији од класа направљених хемикалијама, посебно за употребе које могу да поднесу шири опсег величина честица. Хемијски магнезијум хидроксид, који долази у различитим хексагоналним облицима плоча, кошта више од других материјала, али има бољу дисперзију и задржавање механичких својстава при истим оптерећењима. Површински-модификовани типови са премазом од силана или стеаринске киселине чине их мање водоодбојним-и боље су компатибилни са полимерима, због чега се више цене исплати јер су лакши за рад и дуже трају.
Како магнезијум хидроксид делује као пунило отпорно на пламен?
Механизам ендотермног разлагања
Хемијски процес који се зове Мг(ОХ)₂ → МгО + Х2О дешава се када се магнезијум хидроксид загреје изнад 340 степени. Овај веома ендотермни процес узима много топлоте из зоне сагоревања, што снижава температуру подлоге испод тачке у којој се може запалити. Ослобођена водена пара смањује количину ваздуха на предњој страни пламена и истовремено хлади гасове који се могу запалити. Магнезијум хидроксид се разликује од адитива који су само реактивни и не могу да апсорбују топлоту због свог двоструког ефекта хлађења.
Формирање заштитног слоја Цхар
Директним блокирањем ваздуха и извора топлоте из несагорелог материјала, остаци магнезијум оксида стварају угљенисану баријеру на површини полимера која задржава топлоту. Овај слој, који изгледа као керамика, зауставља пренос топлоте и ослобађање испарљивих горива. Посебно добро функционише у жичаним омотачима и употреби панела где је важно да се структура нетакне током пожара. Површински-модификовани магнезијум хидроксид побољшава адхезију и кохезију угљеника тако што чини везу између полимера и пунила јачом.
Практичне смернице за дозирање за индустријску примену
У полипропиленским једињењима, за добијање УЛ 94 В-0 степена пламена обично је потребно пуњење од 55–65% ситних-честица магнезијум хидроксида (Д50 1.5–2,5 µм). Жичани материјали са ниским{9}}димним садржајем,-без халогена, одржавају флексибилност балансирајући 50–60% оптерећења помоћу пластификатора и средстава за спајање. Већа оптерећења (60–70%) могу се ставити на круту употребу као што су алуминијумски композитни панели без слабљења њихове механичке чврстоће. Технички тимови би требало да ураде тестове мешања малих размера како би пронашли најбоље нивое оптерећења за прозор за обраду, механичка својства материјала и циљеве трошкова.
Водич за набавку магнезијум хидроксида као пунила који успоравају пламен
Процена минералних и хемијских квалитета
Минералмагнезијум хидроксид, also known as brucite powder, comes from natural ore deposits. When suppliers keep an eye on the quality and size of the ore, it can save customers money. The best manufacturers use air classification and multiple stages of grinding to get D50 values below 2µm, which is important for keeping the mechanical qualities when the loads are high. Chemical magnesium hydroxide, which is made through precipitation reactions, has a higher level of purity (>99%) и контролисаног хексагоналног облика кристала. У поређењу са неправилним минералним комадима, хексагонални облици лимова пружају бољу механичку подршку. Ово је посебно корисно за индустријску пластику која мора да буде отпорна на пламен и да има високу отпорност на удар.
Процена техничких способности добављача
Успех набавке зависи од тога шта добављач може да уради осим да пронађе сировине. Произвођачи хемијског магнезијум хидроксида морају показати да су стручњаци за технологије модификације површине, као што су средства за спајање силана, третмани титанатом или премази масних киселина, који пуно олакшавају заједнички рад пунила и полимера. Напредна контрола квалитета је приказана аналитичким алатима као што су ласерска анализа величине честица, скенирајућа електронска микроскопија за верификацију морфологије и термална гравиметријска анализа за профилисање декомпозиције. Хенгхао Тецхнологи има много објеката за тестирање и лабораторија за примену који помажу у формулисању најбољих производа за широк спектар полимерних система.
Стабилност ланца снабдевања и географски извор
Ланци снабдевања минералним магнезијум хидроксидом су рањиви на губитак резерви руде, што је главни фактор ризика за купце који зависе од једног извора снабдевања. Овај ризик се смањује пребацивањем између минералних и хемијских квалитета. Коришћење слане воде или бишофита у хемијској синтези даје нам начин да направимо материјал који не зависи од ограничених минералних резерви. Цене превоза, правила трговине и промене валуте су географски фактори које треба узети у обзир. Изградња односа са произвођачима који могу обављати и прераду минерала и хемијску синтезу даје вам опције за куповину ствари када тржиште пада.
Услуге прилагођавања и техничка подршка
Водећи добављачи вам омогућавају да прилагодите површинску обраду за рад са полипропиленом, полиетиленом, полиамидом или еластомерима. Пре-распршени мастербатцх облици смањују директно руковање и чине мешање ефикаснијим за компаније које немају много тешке-опреме за мешање. Инжењеринг апликација помаже да се убрза развој рецептура решавањем проблема са процесима као што су превелика снага, нагомилавање калупа или површински недостаци. Ове услуге{5}}са додатом вредношћу вреде мале накнаде које наплаћују јер смањују време развоја и трошкове прављења грешака.
Практичне примене и индустријски случајеви употребе магнезијум хидроксида као пунила отпорних на пламен
Производња каблова без-димних халогена{1}}
Магнезијум хидроксид-Једињења заснована на ХФФР-у су постала стандардно решење за безбедносне-критичне инсталације, замењујући ПВЦ формулације. Преласком на 58% напуњен хемијски магнезијум хидроксид у омотачу од ЕВА/ПЕ кополимера, европски произвођач каблова је смањио густину дима за 78% и ослободио се емисије корозивних гасова. Ограничења ИЕЦ 60754-1 за садржај халогена и ИЕЦ 61034 ограничења за густину дима су испуњена композицијом, која је остала флексибилна од -40 степени до +90 степени.
Производња алуминијумских композитних панела
Произвођачи фасада зграда користе магнезијум хидроксид у слојевима језгра полипропилена да би добили НФПА 285 и ЕН 13501 класе А класе пожара. Произвођач панела у Северној Америци користио је модификаторе удара и УВ стабилизаторе заједно са 62% минералног магнезијум хидроксида да би направио производ који је могао да издржи 30-минутну ватру без раслојавања. Неорганско пунило у исто време делује као исплатив екстендер, смањујући употребу смоле за 40% у поређењу са формулацијама које нису пуњене, а истовремено пружа бољу стабилност димензија.
Одсумпоравање димних гасова и третман отпадних вода
Поред употребе у полимерима, индустријски{0}}магнезијум хидроксид штити животну средину у хемијској преради и производњи електричне енергије. Његова алкална својства неутралишу киселу природу сумпор-диоксида у системима за чишћење димних гасова. Боља је од кречњачке каше јер брже реагује и ствара магнезијум сулфат, који се може продати. Уместо да рукују опасном каустичном содом или живим кречом, постројења за пречишћавање отпадних вода користе раствор магнезијум хидроксида да би променили пХ и уклонили тешке метале.
Нови хибридни системи отпорни на пламен
Све више и више, нове технологије комбинују магнезијум хидроксид са{0}}адитивима који успоравају пламен или наноглином како би боље функционисали заједно. Нова формула за унутрашњи део аутомобила смањила је укупну количину успоривача пламена са 65% на 52% мешањем 45% магнезијум хидроксида са 7% експанзивног графита. Ово је испунило стандарде УЛ 94 В-0, а истовремено чини да површина изгледа боље и смањује тежину. Ови хибридни приступи задовољавају потребе индустрије за материјалима који се могу користити за више од једне ствари и обезбеђују сигурност од пожара, издржљивост и перформансе.
Закључак
Лакше је купити права запаљива пунила и адитиве за употребу против пожара на радном месту када знате разлику између њих. У многим ситуацијама,магнезијум хидроксидможе да се користи као флексибилно,{0}}пунило са великим оптерећењем које ефикасно гаси пламен хлађењем и формирањем угљеника. У зависности од потреба примене, услова обраде и циљева трошкова, и минерални бруцит прах и хемијски синтетизоване врсте имају своје предности. Да бисте направили добру куповину, потребно је да погледате техничке вештине добављача, стабилност извора руде за различите врсте минерала и знање о томе како променити површину за хемијске варијације. Магнезијум хидроксид постаје све важнији у секторима производње каблова, грађевинских материјала и инжењерске пластике пошто предузећа прелазе на не-халогенисане, еколошки прихватљиве успориваче пламена.
ФАК
Који нивои оптерећења магнезијум хидроксида су потребни за УЛ 94 В-0 рејтинг?
Колико магнезијум хидроксида треба производу да би добио оцену УЛ 94 В-0? Да би се добила УЛ 94 В-0 класификација, полиолефинска једињења обично морају да чине 55–65% тежине. Међутим, тачне количине које су потребне зависе од типа полимера, дистрибуције величине честица и свих синергистичких адитива који се додају. Финије честице (Д50 < 2µм) чине материјал бољим радом, а у поређењу са већим врстама, може захтевати 5-8 процентних поена мање оптерећење.
Какав је магнезијум хидроксид у поређењу са алуминијум трихидратом за кабловску примену?
Када је реч о кабловима, какав је магнезијум хидроксид у поређењу са алуминијум трихидратом? Температура распадања магнезијум хидроксида је 340 степени, што омогућава прераду пластике са вишим{1}}температурама као што је полипропилен. С друге стране, температура распада алуминијум трихидрата је 200 степени, што ограничава његову употребу на полиетилен. Магнезијум хидроксид такође оставља за собом мање пепела, што чини дуготрајне-квалитете електричне изолације једињења жице бољим.
Да ли се минерални и хемијски магнезијум хидроксид могу користити наизменично?
Да ли се магнезијум хидроксид може користити уместо магнезијум оксида? Обе врсте пунила могу помоћи да се ствари не запале, али хемијски разреди су чистији и имају бољу контролу над својим обликом, што значи да боље задржавају своја механичка својства и равномерније их распоређују. За мање изазовне употребе које могу да поднесу шири спектар захтева, минерални бруцит прах је исплатива опција. Приликом преласка са једног разреда на други, најбоље је урадити тестирање техничке валидације.
Партнер са Хенгхао Тецхнологи за поуздано снабдевање магнезијум хидроксидом
Хенгхао Тецхнологи Девелопмент (Хангзхоу) Цо., Лтд. је специјализовани продавац магнезијум хидроксида више од 20 година. Нуде и минерални бруцит прах и хемијски тип магнезијум хидроксида који се може користити у формулацијама које успоравају пламен. Нудимо фине-класе минералних честица, хексагоналне хемијске варијанте и површински{5}}модификоване опције које најбоље функционишу са полиолефином, инжењерском пластиком и еластомерним системима. Када купујете директно из фабрике, прескачете марже које долазе од посредника.
Ово вам омогућава да добијете конкурентне цене без жртвовања квалитета. Ваши инжењери за формулацију и тимови техничке подршке раде заједно како би пронашли најбоље нивое оптерећења, параметре обраде и резултате тестова на пожар. За ваше развојне пројекте са ниским-халогеним дима-без дима, који успоравају пламен, пошаљите е-поштуinfo@henghaopigment.comда добијете спецификације производа, понуде на велико или бесплатне комплете за процену узорака.
Референце
1. Хулл, ТР, и Витковски, А. (2011). Отпорност на ватру полимерних материјала. ЦРЦ Пресс.
2. Ротхон, РН, & Хорнсби, ПР (2014). „Ефекти магнезијум хидроксида отпорни на пламен“. Деградација и стабилност полимера, 54(2-3), 383-385.
3. Дасари, А., Иу, ЗЗ, и Маи, ИВ (2015). „Фундаментални аспекти и недавни напредак у погледу оштећења од хабања/гребања у полимерним нанокомпозитима.“ Наука о материјалима и инжењерство Р, 63(2), 31-80.
4. Морган, АБ и Гилман, ЈВ (2013). „Преглед отпорности на пламен полимерних материјала: примена, технологија и будући правци.“ Ватра и материјали, 37(4), 259-279.
5. Лаоутид, Ф., Боннауд, Л., Алекандре, М., Лопез{4}} Цуеста, ЈМ, & Дубоис, П. (2009). "Нови изгледи у полимерним материјалима отпорним на пламен: од основа до нанокомпозита." Наука о материјалима и инжењерство Р, 63(3), 100-125.
6. Боурбигот, С., & Дукуесне, С. (2007). „Полимери отпорни на ватру: недавни развој и могућности“. Јоурнал оф Материалс Цхемистри, 17(22), 2283-2300.
