Giriş
Polimerler için en yaygın kullanılan ve ekonomik alev geciktirici FR) alüminyum trihidroksittir (Al(OH)3 veya kısaltılmış olarak ATH). Kablo kılıfı için poliolefinler gibi plastiklerde, aynı zamanda akriliklerde, termoset reçinelerde ve PVC zemin kaplamalarında kullanılır. Halojen içermediği için çevre dostudur ve duman bastırıcı olarak oldukça etkilidir.
Alev geciktiriciliği* seyreltmenin yanı sıra soğutma ve bariyer tabaka oluşumundan kaynaklanmaktadır. Soğutma kabiliyeti, ısındığında su salma kabiliyetinden kaynaklanmaktadır. En yüksek salınım yaklaşık 300°C'de gerçekleşir.
Altta yatan reaksiyon endotermiktir, yani su BuharlaşmaBir elementin veya bileşiğin buharlaşması, sıvı fazdan buhara bir faz geçişidir. İki tür buharlaşma vardır: buharlaşma ve kaynama.buharlaşma için açığa çıkan ısının bir kısmını tüketir.
Bariyer işlevi, alüminyum trihidroksitin ayrışmasının bir sonucudur. Ayrışan katman aleve oksijen akışını ve dolayısıyla gaz oluşumunu yavaşlatır. Large Alev geciktirici özellikler (seyreltme faktörü) elde etmek için dolgu maddesi miktarları (ağırlıkça %40-60) kullanılmalıdır. Çoğu alev geciktiricide (FR) olduğu gibi, dolgu maddesi ilavesi plastiklerin mekanik ve reolojik özelliklerini de etkiler. İşlevselliği için dolgu maddesi miktarlarının yüksek olması gerektiğinden, etkilerine karşı koymak için başka katkı maddelerinin eklenmesi gerekir. Mekanik özellikler, arayüzey yapışmasını artırmak için Al(OH)3 'ün morfolojisi ve yüzey kaplaması ile geliştirilir. Kaplamalar, kullanılacak baz polimere bağlı olarak farklılık gösterir. İşleme sırasında artan viskozite, akış arttırıcı katkı maddeleri ile dengelenir.
Ölçüm Koşulları
Bu çalışmada, alüminyum trihidroksitin (ATH) polietilenin (PE) yangın davranışı üzerindeki etkisi TCC 918'de araştırılmıştır (Şekil 1). Bu cihaz ısı salınımı, kütle kaybı ve duman gazının yoğunluğu ve bileşiminin belirlenmesine olanak sağlamaktadır. Bu amaçla, saf PE ve ağırlıkça %50 Al(OH)3 içeren PE örnekleri 100 x 100 x 4 mm3 plakalar halinde enjeksiyonla kalıplanmıştır.
Testlere başlamadan önce, gaz analiz sistemi (Siemens Oxymat/Ultramat) calibrated ile calibration gazları ve C-faktörü tanımlanmış bir ısı salınımı ile metan brülörü kullanılarak kontrol edildi. Kullanılan gaz analizörüO2 veCO2 seçeneği ile donatılmıştır. Konik ısıtıcı ısıtıldıktan sonra kapak kapatıldı ve numunenin bulunduğu yatay numune tutucu zemin plakasına monte edildi. Ardından, sistem ölçümün başlaması için otomatik olarak obtüratörü kaldırdı. Buharlaşan gazlar otomatik ateşleme sistemi tarafından ateşlenmiştir. Ölçüm koşulları Tablo 1'de özetlenmiştir.
Tablo 1: Ölçüm Koşulları
| Örnek tutucu | Yatay |
| Isı akışı yoğunluğu | 50 kW/m² |
| Nominal dut akış hızı | 24.0 l/s |
Isı salınımı, iletim ölçümü ile iyi bir uyum içindedir; bkz. şekil 3. Toplam salınan ısı miktarı FR'li numunede smaller'dir. Bununla birlikte, bariyer fonksiyonu, salınan ısıdaki istikrarlı bir düşüşle tekrar gözlemlenebilir.
Kömür oluşumuna eşlik eden kütle kaybı Şekil 4'te gösterilmiştir. Kütle kaybı daha yavaş bir oranda ve daha düşük bir derecede gerçekleşmektedir. Saf PE numunesi testin sonunda 35 g'a yakın ağırlık kaybederken, alev geciktiricili numune 20 g'dan daha azını; sadece yaklaşık yarısını kullanmaktadır. Ancak burada dolgu maddesi içeren numunenin de sadece yarı PE içerdiği göz önünde bulundurulmalıdır.
Koni kalorimetresindeki ölçüm, kontrollü bir yangına maruz kalmanın bir malzeme üzerindeki etkisinin incelenmesine izin verir; bu durumda, alev geciktirici içeren ve içermeyen bir plastik üzerinde. Bu örnekte sadece en önemli özellikler gösterilmiştir: iletim (duman üretimi), ısı salınımı ve kütle kaybı. Bununla birlikte, aynı testte daha fazla analiz yapmak mümkündür:
- Tutuşma Süresi
- Kütle kaybı oranı (MLR)
- Isı salınım oranı (ARHE, MARHE)
- Etkin yanma ısısı (EHC)
- Toplam ısı salınımı (THR)
- Toplam duman salınımı (TSP)
- Duman üretimi (SPR)
- Yanma ürünleri
Sonuçlar
Bu çalışma, yangın sırasında dolgu maddesi alüminyum trihidroksitin duman bastırma ve bariyer tabakası oluşturma mekanizmalarını doğrulamaktadır. İletim özelliği, ısı salınımı ve kütle kaybı ile ilgili performans, alev geciktirici içermeyen bir PE örneği ile karşılaştırılmıştır. PE'ye karıştırıldığında FR'nin etkili bir şekilde çalıştığı görülebilir.