Broken electrical wire sparking and emitting smoke, highlighting fire hazard risks in electronics due to insulation failure.

07.06.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl

How to Avoid Fire and Toxic Smoke in Electronic Components

Plastic materials in general are excellent insulators. One measure to ensure fire safety is the addition of flame retardants (FR). Learn about the effects of different flame retardants on fire behavior.

Пластмасовите материали като цяло са отлични изолатори. В съчетание с високата им механична якост и ниско тегло те са особено подходящи за пазара на електротехника и електроника (Е&Е), както и за транспортната индустрия и производството на уреди. Един от често използваните пластмасови материали за това приложение е от семейството на полиамидите.

Тези материали обаче могат да се запалят, когато са достатъчно близо до източник на запалване, например електрическа искра. Една от мерките за осигуряване на пожарна безопасност е добавянето на забавители на горенето (FR).

По принцип е желателно да се използва малко количество забавител на горенето, за да има най-малък ефект върху свойствата на пластмасата и нейното поведение при обработка. Както всяка добавка, забавителите на горенето увеличават вискозитета на полимерните стопилки, което е особено важно в електронната промишленост, където миниатюризацията и следователно много тънките стени са стандарт.

Иницииран само от една електрическа искра, дори при започващ пожар се развива дим. Често наблюдаваната токсичност и корозивност на дима идва от халогенирани полимери или забавители на горенето. Поради тази причина за елиминиране на тези проблеми се използват специални нехалогенирани забавители на горенето и забавители на горенето на графитна основа.

TCC 918 Конусовият калориметър, който е от съществено значение за изпитванията за пожарна безопасност, се отличава с високотехнологичен дизайн и потребителски интерфейс за оценка на материалите.
Фигура 1: TCC 918 Конусен калориметър

Конусовият калориметър TCC 918 спасява животи!

Правилата за противопожарно изпитване са от решаващо значение за поддържане на запалимостта и разпространението на огъня на управляемо ниво. При "изпитването на реакция на огън" в съответствие с международния стандарт ISO 5660-1 и ASTM E1354 се използва конусен калориметър, за да се оцени скоростта на отделяне на топлина и динамичното образуване на дим от пробата на материала. Конусовият калориметър е от съществено значение и за определяне на пожарната безопасност на новоразработени материали.

Научете повече за конусния калориметър тук и гледайте демонстрация на живо!

Как различните забавители на горенето влияят на поведението при пожар

За да се изследва ефектът на различните нехалогенирани забавители на горенето върху поведението при пожар на PA 6, образци от различните съединения са формовани под налягане в плочи с размери 100 x 100 x 4 mm3 и са тествани в TCC 918.

За чистия PA 6, PA 6 със забавител на горенето на основата на графит и PA 6 с нехалогениран забавител на горенето са изследвани загубата на маса, скоростта на отделяне на топлина и предаването като функция на времето (фигура 2).

Графика, сравняваща загубата на маса, скоростта на отделяне на топлина и димоотдаването на проби от PA 6 с различни забавители на горенето.
Фигура 2: а) загуба на маса, б) скорост на отделяне на топлина и в) трансмисия на чист PA 6 (синьо), PA 6 със забавител на горенето на графитна основа (червено) и PA 6 с нехалогениран забавител на горенето (зелено) (източник: BPI)
Графика, сравняваща скоростта на отделяне на топлина на чист PA 6, PA 6 с FR на графитна основа и PA 6 с нехалогениран FR с течение на времето.
Фигура 2: а) загуба на маса, б) скорост на отделяне на топлина и в) трансмисия на чист PA 6 (синьо), PA 6 със забавител на горенето на графитна основа (червено) и PA 6 с нехалогениран забавител на горенето (зелено) (източник: BPI)
Сравнение на загубата на маса, скоростта на отделяне на топлина и предаването на чист PA 6 и варианти със забавител на горенето при изпитване на огън.
Фигура 2: а) загуба на маса, б) скорост на отделяне на топлина и в) трансмисия на чист PA 6 (синьо), PA 6 със забавител на горенето на графитна основа (червено) и PA 6 с нехалогениран забавител на горенето (зелено) (източник: BPI)

Може да се види, че образецът от PA6 с 20 % тегловни забавител на горенето на основата на графит (червена крива) показва най-ниска загуба на маса, отделяне на топлина и отделяне на дим (най-ниско намаление на пропускателната способност) от всички образци. За сравнение, образецът с 20 % тегловни нехалогениран забавител на горенето (зелена крива) се държи много подобно на чистия материал PA 6 (синя крива). В случая с отделянето на топлина той показва малко по-ниски стойности и отделянето на топлина приключва по-рано. В случай на предаване обаче отделянето на дим е много по-високо, отколкото при чистия PA 6.

Това показва, че в случая на този конкретен PA6, както и на изследваните FR натоварвания, базираният на графит забавител на горенето се представя много по-добре и значително намалява вредните ефекти, които пожарът може да има върху заобикалящата го среда.

Повече информация за подготовката на пробите и настройката на изпитването ще намерите скоро в нова бележка за приложение! Бъдете информирани и се абонирайте за нашия бюлетин!

AI Overview
An error occurred. Please try again.