Pendahuluan
Bahan tahan api yang paling banyak digunakan dan ekonomis (FR) untuk polimer adalah aluminium trihidroksida (Al(OH)3 atau, disingkat ATH). Ini digunakan dalam plastik seperti poliolefin untuk selubung kabel, tetapi juga dalam akrilik, resin termoset dan lantai PVC, untuk menyebutkan beberapa aplikasi lainnya. Ramah lingkungan karena tidak mengandung halogen dan sangat efisien sebagai penekan asap.
Retardansi apinya* disebabkan oleh pendinginan dan pembentukan lapisan penghalang serta pengenceran. Kemampuan pendinginan berasal dari kemampuannya untuk melepaskan air pada saat pemanasan. Pelepasan puncak terjadi pada suhu sekitar 300°C.
Reaksi yang mendasari adalah EndotermikTransisi sampel atau reaksi bersifat endotermik jika panas diperlukan untuk konversi.endotermik, yang berarti air mengkonsumsi sebagian panas yang dilepaskan untuk PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan.
Fungsi penghalang adalah hasil dari Reaksi penguraianReaksi penguraian adalah reaksi yang diinduksi secara termal dari senyawa kimia yang membentuk produk padat dan/atau gas. penguraian aluminium trihidroksida. Lapisan yang terurai memperlambat aliran oksigen ke nyala api dan dengan demikian pembentukan gas. Large jumlah (40-60 wt%) bahan pengisi harus digunakan untuk mendapatkan sifat penghambat nyala api (faktor pengenceran). Seperti kebanyakan penghambat api (FR), penambahan bahan pengisi juga memengaruhi sifat mekanik dan reologi plastik. Karena jumlah bahan pengisi harus tinggi untuk fungsinya, bahan tambahan lain harus ditambahkan untuk menangkal efeknya. Sifat mekanik ditingkatkan dengan morfologi dan lapisan permukaan Al (OH)3 untuk meningkatkan adhesi antarmuka. Pelapisan berbeda tergantung pada polimer dasar yang akan digunakan. Viskositas yang meningkat selama pemrosesan diatasi dengan aditif peningkat aliran.
Kondisi Pengukuran
Dalam penelitian ini, pengaruh aluminium trihidroksida (ATH) terhadap perilaku kebakaran polietilena (PE) diselidiki dalam TCC 918 (gambar 1). Instrumen ini memungkinkan untuk menentukan pelepasan panas, kehilangan massa dan densitas serta komposisi gas asap. Untuk tujuan ini, sampel PE yang rapi serta PE dengan 50 wt% Al(OH)3 dicetak dengan injeksi ke dalam pelat berukuran 100 x 100 x 4 mm3.
Sebelum memulai pengujian, sistem analisis gas (Siemens Oxymat/Ultramat) dikalibrasi dengan gas kalibrasi dan faktor-C diperiksa dengan menggunakan pembakar metana dengan pelepasan panas yang ditentukan. Penganalisis gas yang digunakan dilengkapi dengan opsiO2 danCO2. Setelah memanaskan pemanas kerucut, rana ditutup dan tempat sampel horizontal dengan sampel dipasang ke pelat tanah. Kemudian, sistem secara otomatis membuka rana untuk memulai pengukuran. Gas yang diuapkan dinyalakan oleh sistem penyalaan otomatis. Kondisi pengukuran dirangkum dalam tabel 1.
Tabel 1: Kondisi Pengukuran
| Tempat sampel | Horisontal |
| KepadatanDensitas massa didefinisikan sebagai rasio antara massa dan volume. Kepadatan fluks panas | 50 kW / m² |
| Laju aliran dut nominal | 24.0 l / s |
Pelepasan panas sesuai dengan pengukuran transmisi; lihat gambar 3. Jumlah keseluruhan panas yang dilepaskan lebih kecil pada sampel dengan FR. Namun demikian, fungsi penghalang sekali lagi dapat diamati melalui penurunan yang stabil dalam panas yang dilepaskan.
Kehilangan massa yang menyertai pembentukan arang ditunjukkan pada gambar 4. Kehilangan massa terjadi pada tingkat yang lebih lambat dan pada tingkat yang lebih rendah. Sementara sampel PE yang rapi kehilangan hampir 35 g berat pada akhir pengujian, sampel dengan penghambat api menggunakan kurang dari 20 g; hanya sekitar setengahnya. Namun, harus dipertimbangkan di sini bahwa sampel dengan pengisi juga hanya mengandung setengah PE.
Pengukuran dalam kalorimeter kerucut memungkinkan untuk mempelajari efek paparan api yang terkendali pada suatu bahan; dalam hal ini, pada plastik dengan dan tanpa penghambat api. Dalam contoh ini, hanya sifat-sifat yang paling penting yang digambarkan: transmisi (produksi asap), pelepasan panas, dan kehilangan massa. Namun demikian, dalam pengujian yang sama dimungkinkan untuk menganalisis lebih lanjut:
- Waktu Penyalaan
- Tingkat kehilangan massa (MLR)
- Laju pelepasan panas (ARHE, MARHE)
- Panas efektif pembakaran (EHC)
- Pelepasan panas total (THR)
- Pelepasan asap total (TSP)
- Produksi asap (SPR)
- Produk pembakaran
Kesimpulan
Studi ini menegaskan mekanisme penekanan asap dan pembentukan lapisan penghalang dari bahan pengisi aluminium trihidroksida selama kebakaran. Performa dalam hal properti transmisi, pelepasan panas dan kehilangan massa dibandingkan dengan sampel PE tanpa penghambat api. Terlihat bahwa FR bekerja secara efektif ketika digabungkan ke dalam PE.