07.06.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl

Πώς να αποφύγετε τη φωτιά και τον τοξικό καπνό σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα

Τα πλαστικά υλικά γενικά είναι εξαιρετικοί μονωτές. Ένα μέτρο για τη διασφάλιση της πυρασφάλειας είναι η προσθήκη επιβραδυντικών φλόγας (FR). Μάθετε για τις επιδράσεις των διαφόρων επιβραδυντών φλόγας στη συμπεριφορά της φωτιάς.

Τα πλαστικά υλικά γενικά είναι εξαιρετικοί μονωτές. Σε συνδυασμό με την υψηλή μηχανική αντοχή και το χαμηλό βάρος τους, είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για την αγορά ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών ειδών (E&E), καθώς και για τις βιομηχανίες μεταφορών και συσκευών. Ένα συνήθως χρησιμοποιούμενο πλαστικό υλικό για την εφαρμογή αυτή ανήκει στην οικογένεια των πολυαμιδίων.

Ωστόσο, τα υλικά αυτά μπορούν να πάρουν φωτιά όταν βρεθούν αρκετά κοντά σε μια πηγή ανάφλεξης, όπως ένας ηλεκτρικός σπινθήρας. Ένα μέτρο για την εξασφάλιση της πυρασφάλειας είναι η προσθήκη επιβραδυντικών φλόγας (FR).

Σε γενικές γραμμές, είναι επιθυμητή μια χαμηλή ποσότητα επιβραδυντικού φλόγας για να έχει τη μικρότερη δυνατή επίδραση στις ιδιότητες του πλαστικού και στη συμπεριφορά του κατά την επεξεργασία. Όπως κάθε πρόσθετο, τα επιβραδυντικά φλόγας αυξάνουν το ιξώδες των πολυμερών τήξης, γεγονός που είναι ιδιαίτερα κρίσιμο στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών όπου η μικροσκοπική μεγέθυνση και συνεπώς τα πολύ λεπτά τοιχώματα είναι στάνταρ.

Ξεκινώντας από έναν μόνο ηλεκτρικό σπινθήρα, ακόμη και μια φωτιά που ξεκινά αναπτύσσει καπνό. Η τοξικότητα και η διαβρωτικότητα του καπνού που συχνά παρατηρείται προέρχεται από αλογονωμένα πολυμερή ή επιβραδυντές φλόγας. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικά μη αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας και επιβραδυντικά φλόγας με βάση το γραφίτη για την εξάλειψη αυτών των προβλημάτων.

Σχήμα 1: Θερμιδόμετρο κώνου TCC 918

Το κωνικό θερμιδόμετρο TCC 918 σώζει ζωές!

Οι κανονισμοί δοκιμών πυρασφάλειας είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ευφλεκτότητας και της εξάπλωσης της πυρκαγιάς σε διαχειρίσιμο επίπεδο. Η "Δοκιμή αντίδρασης στη φωτιά" σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο ISO 5660-1 και το ASTM E1354 χρησιμοποιεί ένα θερμιδόμετρο κώνου για την αξιολόγηση του ρυθμού έκλυσης θερμότητας και της δυναμικής παραγωγής καπνού ενός δείγματος υλικού. Το θερμιδόμετρο κώνου είναι επίσης απαραίτητο για τον προσδιορισμό της πυρασφάλειας των νέων υλικών που αναπτύσσονται.

Μάθετε περισσότερα για το θερμιδόμετρο κώνου εδώ και παρακολουθήστε μια ζωντανή επίδειξη!

Πώς τα διάφορα επιβραδυντικά φλόγας επηρεάζουν τη συμπεριφορά στη φωτιά

Για να μελετηθεί η επίδραση διαφορετικών μη αλογονωμένων επιβραδυντικών φλόγας στη συμπεριφορά του PA 6 στη φωτιά, δείγματα των διαφορετικών ενώσεων μορφοποιήθηκαν με έγχυση σε πλάκες 100 x 100 x 4 mm3 και δοκιμάστηκαν στο TCC 918.

Για το καθαρό PA 6, το PA 6 με επιβραδυντή φλόγας με βάση το γραφίτη και το PA 6 με μη αλογονωμένο επιβραδυντή φλόγας διερευνήθηκαν οι απώλειες μάζας, ο ρυθμός έκλυσης θερμότητας και η μετάδοση ως συνάρτηση του χρόνου (Σχήμα 2).

Σχήμα 2: α) Απώλεια μάζας, β) ρυθμός έκλυσης θερμότητας και γ) διαπερατότητα ενός καθαρού PA 6 (μπλε), PA 6 με επιβραδυντή φλόγας με βάση το γραφίτη (κόκκινο) και PA 6 με μη αλογονωμένο επιβραδυντή φλόγας (πράσινο) (Πηγή: BPI)
Σχήμα 2: α) Απώλεια μάζας, β) ρυθμός έκλυσης θερμότητας και γ) διαπερατότητα ενός καθαρού PA 6 (μπλε), PA 6 με επιβραδυντή φλόγας με βάση το γραφίτη (κόκκινο) και PA 6 με μη αλογονωμένο επιβραδυντή φλόγας (πράσινο) (Πηγή: BPI)
Σχήμα 2: α) Απώλεια μάζας, β) ρυθμός έκλυσης θερμότητας και γ) διαπερατότητα ενός καθαρού PA 6 (μπλε), PA 6 με επιβραδυντή φλόγας με βάση το γραφίτη (κόκκινο) και PA 6 με μη αλογονωμένο επιβραδυντή φλόγας (πράσινο) (Πηγή: BPI)

Φαίνεται ότι το δείγμα PA6 με 20 % κ.β. επιβραδυντικό φλόγας με βάση το γραφίτη (κόκκινη καμπύλη) παρουσιάζει τη χαμηλότερη απώλεια μάζας, έκλυση θερμότητας και έκλυση καπνού (μικρότερη μείωση της διαπερατότητας) από όλα τα δείγματα. Συγκριτικά, το δείγμα με 20 % κ.β. μη αλογονωμένο επιβραδυντικό φλόγας (πράσινη καμπύλη) συμπεριφέρεται πολύ παρόμοια με το καθαρό υλικό PA 6 (μπλε καμπύλη). Στην περίπτωση της έκλυσης θερμότητας, παρουσιάζει ελαφρώς χαμηλότερες τιμές και η έκλυση θερμότητας τελειώνει νωρίτερα. Στην περίπτωση της μετάδοσης, ωστόσο, η εκπομπή καπνού είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι για το καθαρό PA 6.

Αυτό δείχνει ότι στην περίπτωση του συγκεκριμένου PA6 καθώς και των εξεταζόμενων φορτίσεων FR, το επιβραδυντικό φλόγας με βάση τον γραφίτη αποδίδει πολύ καλύτερα και μειώνει σημαντικά τις βλαβερές συνέπειες που μπορεί να έχει μια πυρκαγιά στο περιβάλλον της.

Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την προετοιμασία του δείγματος και τη διάταξη της δοκιμής θα είναι διαθέσιμες σε ένα νέο σημείωμα εφαρμογής σύντομα! Μείνετε ενημερωμένοι και εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο!