07.06.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl

Elektronik Bileşenlerde Yangın ve Zehirli Duman Nasıl Önlenir?

Plastik malzemeler genel olarak mükemmel izolatörlerdir. Yangın güvenliğini sağlamak için alınan önlemlerden biri alev geciktiricilerin (FR) eklenmesidir. Farklı alev geciktiricilerin yangın davranışı üzerindeki etkileri hakkında bilgi edinin.

Plastik malzemeler genel olarak mükemmel yalıtkanlardır. Yüksek mekanik mukavemetleri ve düşük ağırlıkları ile birlikte, özellikle elektrik ve elektronik (E&E) pazarının yanı sıra ulaşım ve cihaz endüstrileri için uygundurlar. Bu uygulama için yaygın olarak kullanılan plastik malzemelerden biri poliamid ailesindendir.

Ancak bu malzemeler elektrik kıvılcımı gibi bir ateşleme kaynağına yeterince yakın olduğunda alev alabilir. Yangın güvenliğini sağlamak için alınan önlemlerden biri alev geciktiricilerin (FR) eklenmesidir.

Genel olarak, plastiğin özellikleri ve işleme davranışı üzerinde en az etkiye sahip olması için düşük miktarda alev geciktirici istenir. Her katkı maddesi gibi alev geciktiriciler de polimer eriyiklerinin viskozitesini artırır, bu da özellikle minyatürleştirmenin ve dolayısıyla çok ince duvarların standart olduğu elektronik endüstrisinde kritik öneme sahiptir.

Sadece bir elektrik kıvılcımıyla başlatılan bir yangında bile duman oluşur. Dumanın toksisitesi ve aşındırıcılığı genellikle halojenli polimerlerden veya alev geciktiricilerden kaynaklanır. Bu nedenle, bu sorunları ortadan kaldırmak için halojenli olmayan özel alev geciktiriciler ve grafit bazlı alev geciktiriciler kullanılmaktadır.

Şekil 1: TCC 918 Konik Kalorimetre

TCC 918 Konik Kalorimetre hayat kurtarır!

Yangın testi yönetmelikleri, yanıcılığı ve yangının yayılmasını yönetilebilir bir seviyede tutmak için çok önemlidir. Uluslararası Standart ISO 5660-1 ve ASTM E1354 uyarınca "Yangına Tepki Testi", bir malzeme örneğinin ısı salınım hızını ve dinamik duman üretimini değerlendirmek için bir Koni Kalorimetresi kullanır. Koni Kalorimetre, yeni geliştirilen malzemelerin yangın güvenliğinin belirlenmesinde de çok önemlidir.

Koni Kalorimetrehakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilir ve canlı bir gösterimi izleyebilirsiniz!

Farklı alev geciktiriciler yangın davranışını nasıl etkiler?

Farklı halojen olmayan alev geciktiricilerin PA 6'nın yangın davranışı üzerindeki etkisini incelemek için, farklı bileşiklerin örnekleri 100 x 100 x 4 mm3 plakalar halinde enjeksiyonla kalıplanmış ve TCC 918'de test edilmiştir.

Saf PA 6, grafit bazlı alev geciktiricili PA 6 ve halojen içermeyen alev geciktiricili PA 6 için kütle kaybı, ısı salınım oranı ve zamanın bir fonksiyonu olarak iletim incelenmiştir (Şekil 2).

Şekil 2: a) Saf PA 6 (mavi), grafit bazlı alev geciktiricili PA 6 (kırmızı) ve halojenli olmayan alev geciktiricili PA 6'nın (yeşil) kütle kaybı, b) ısı salınım hızı ve c) geçirgenliği (Kaynak: BPI)
Şekil 2: a) Saf PA 6 (mavi), grafit bazlı alev geciktiricili PA 6 (kırmızı) ve halojenli olmayan alev geciktiricili PA 6'nın (yeşil) kütle kaybı, b) ısı salınım hızı ve c) geçirgenliği (Kaynak: BPI)
Şekil 2: a) Saf PA 6 (mavi), grafit bazlı alev geciktiricili PA 6 (kırmızı) ve halojenli olmayan alev geciktiricili PA 6'nın (yeşil) kütle kaybı, b) ısı salınım hızı ve c) geçirgenliği (Kaynak: BPI)

Ağırlıkça %20 grafit bazlı alev geciktiricili PA6 numunesinin (kırmızı eğri) tüm numuneler arasında en düşük kütle kaybı, ısı salınımı ve duman salınımı (iletimde en düşük azalma) gösterdiği görülebilir. Karşılaştırıldığında, ağırlıkça %20 halojenlenmemiş alev geciktiricili numune (yeşil eğri) saf PA 6 malzemesine (mavi eğri) çok benzer şekilde davranmaktadır. Isı salınımı durumunda, biraz daha düşük değerler gösterir ve ısı salınımı daha erken sona erer. Ancak iletim durumunda, duman emisyonu temiz PA 6'ya göre çok daha yüksektir.

Bu durum, bu özel PA6 ve incelenen FR yüklemeleri durumunda, grafit bazlı alev geciktiricinin çok daha iyi performans gösterdiğini ve bir yangının çevresi üzerinde yaratabileceği zararlı etkileri önemli ölçüde azalttığını göstermektedir.

Numune hazırlama ve test düzeneği hakkında daha fazla bilgi yakında yeni bir uygulama notunda mevcut olacak! Haberdar olun ve bültenimize abone olun!