Johdanto
Muovit ovat yleisesti ottaen erinomaisia eristeitä. Suuren mekaanisen lujuutensa ja alhaisen painonsa ansiosta ne soveltuvat erityisen hyvin sähkö- ja elektroniikkamarkkinoille sekä kuljetus- ja laiteteollisuuteen. Yksi tällaisissa sovelluksissa yleisesti käytetty muovimateriaali kuuluu polyamidiperheeseen: PA6, jolla on hyvä pinnanlaatu, jalostettavuus ja hieman muita PA-muoveja alhaisempi hinta, soveltuu erityisen hyvin. Monissa tällaisissa sovelluksissa muovimateriaalia vahvistetaan lyhyillä lasikuiduilla mekaanisen suorituskyvyn parantamiseksi entisestään.
Nämä materiaalit voivat kuitenkin syttyä tuleen, kun ne ovat riittävän lähellä sytytyslähdettä, kuten sähkökipinää. Yksi yleinen toimenpide paloturvallisuuden varmistamiseksi on palonestoaineiden lisääminen. Käytettävän palonestoaineen tyyppi ja määrä riippuu sovelluksesta ja siihen liittyvistä vaatimuksista, jotka on asetettu eri syttyvyysstandardeissa.
Yleensä palonsuojaa halutaan käyttää vähän, jotta se vaikuttaisi mahdollisimman vähän muovin ominaisuuksiin ja käsittelykäyttäytymiseen. Kuten kaikki lisäaineet, palonestoaineetkin lisäävät polymeerisulan viskositeettia, mikä on erityisen tärkeää elektroniikkateollisuudessa, jossa miniatyrisointi ja siten hyvin ohuet seinämät ovat tavanomaisia. PA6:lle on olemassa erilaisia palonestoaineita.
Yksittäisestä sähkökipinästäkin alkunsa saaneet tulipalot kehittävät savua heti alusta alkaen. hat's miksi useimmat tulipalon uhrit kuolevat myrkylliseen savuun. Lisäksi savu voi muodostua niin tiheäksi, että se vaikeuttaa visuaalista orientaatiota tai jopa estää loukkuun jääneen henkilön pelastautumisen. Savussa olevat syövyttävät aineet voivat myös vahingoittaa laitteita, joihin tulipalo ei muuten vaikuta. Myrkyllisyys ja syövyttävyys ovat usein peräisin halogenoiduista polymeereistä tai palonestoaineista. Tästä syystä näiden ongelmien välttämiseksi käytetään erityisiä halogenoimattomia palonestoaineita ja grafiittipohjaisia palonestoaineita.
Mittausolosuhteet
Jotta eri halogenoimattomien palonestoaineiden vaikutus PA6:n palokäyttäytymiseen saataisiin selville, eri yhdisteitä sisältäviä näytteitä ruiskuvalettiin 100 x 100 x 4 mm3 -levyiksi ja testattiin osoitteessa TCC 918 (kuva 1). Laitteella voidaan määrittää lämmön vapautuminen, massahäviö sekä savukaasun TiheysMassatiheys määritellään massan ja tilavuuden suhteena. tiheys ja koostumus. Näytteet asetettiin vaakasuoraan näytetelineeseen, joka on sijoitettu kuormituskennoon. Kuormituskenno valvoo näytteen massaa mittauksen aikana. Kartiomainen sähköinen säteilylämmitin säteilee näytettä tasaisesti ylhäältäpäin. Kipinäsytytin sijaitsee näytteen pinnan ja kartiolämmittimen välissä. Se sytyttää näytteestä sen kuumentuessa vapautuvat palavat kaasut. Syntyvät palamiskaasut kulkevat lämmityskartiokappaleen läpi ja kerätään poistokanavajärjestelmään, jossa on keskipakopuhallin ja huppu. Poistokanavan mittausosassa voidaan mitata savukaasun massavirta ja lämpötila sekä O2-,CO2- ja CO-pitoisuudet ja laservalon läpäisy savukaasun läpi.
Ennen testien aloittamista kaasuanalyysijärjestelmä (Siemens Oxymat/Ultramat) kalibroitiin kalibrointikaasuilla ja C-kerroin tarkistettiin käyttämällä metaanipoltinta, jossa oli määritelty lämmönluovutus. Käytetty kaasuanalysaattori oli varustettu O2- jaCO2-optiolla. Kun kartiolämmitin oli lämmitetty, suljin suljettiin ja valmistettu näyteteline asetettiin pohjalevylle. Tämän jälkeen järjestelmä poisti suljin automaattisesti mittauksen aloittamista varten. Haihdutetut kaasut sytytettiin automaattisella sytytysjärjestelmällä. Mittausolosuhteista on yhteenveto taulukossa 1.
Kuvassa 2 esitetään mittaustulokset puhtaalla PA 6:lla ja visualisointi TCC-ohjelmistossa. Vasemmassa sarakkeessa on mittauksen syöttötiedot, keskellä on taulukko, jossa on mitatut arvot 751-756 s:n välillä, sekä kaksi esimerkkikuvaajaa mitatuista tiedoista, ja oikeassa sarakkeessa on yleiskatsaus tämän mittauksen valituista analyysiarvoista.
Taulukko 1: Mittausolosuhteet
| Näytteen pidike | Vaakasuora | |
| Lämpövirta | 50 kW/m² | |
| Kanavan nimellisvirtaus | 24.0 l/s | |
Tuloksia voidaan tarkastella tarkemmin kuvassa 3. Kuvassa 3a esitetään massahäviö, b) lämmön vapautumisnopeus ja c) transmissio ajan funktiona kolmelle eri näytteelle. Voidaan nähdä, että PA6-näytteessä, jossa on 20 painoprosenttia grafiittipohjaista palonestoainetta (punainen käyrä), on kaikista näytteistä pienin massahäviö, lämmön vapautuminen ja savun vapautuminen (pienin läpäisykyvyn väheneminen). Vertailun vuoksi näyte, jossa on 20 painoprosenttia halogenoimatonta palonestoainetta (vihreä käyrä), käyttäytyy hyvin samalla tavalla kuin puhdas PA6-materiaali (sininen käyrä). Lämmönluovutuksen osalta sen arvot ovat hieman alhaisemmat ja myös lämmönluovutus päättyy aikaisemmin. Läpäisevyyden osalta savupäästöt ovat kuitenkin paljon suuremmat kuin puhtaalla PA6:lla.
Yhteenveto
Nämä tutkimukset osoittavat, että grafiittipohjainen palonestoaine toimii paljon paremmin tämän tietyn PA6:n ja tutkittujen FR-kuormitusten tapauksessa ja vähentää merkittävästi tulipalon haitallisia vaikutuksia ympäristöönsä. Halogenoimattoman FR:n tapauksessa olisi tutkittava lisäaineistuksia, jotta voitaisiin löytää Identify koostumus, jolla on parempi suorituskyky.