Као технолошка рута без халогена, мало дима, ниске токсичности и еколошки прихватљиве технологије за успоравање пламена,Интумесцентни систем за успоравање пламена(ИФР) се широко користи у области полимерних материјала као што су полиолефини (ПП/ПЕ), термопластични еластомери, епоксидни заптивачи, премази, полиуретани, омотачи каблова, итд. То је главни избор према глобалним прописима о зеленим успоривачима пламена (РоХС, РЕАЦХ, УЛ, ИЕЦ) због механизма експанзије пламена и топлотног ширења угљика. топлотноизолациони и кисеоник изолациони слој тврдог угљеника.
Међутим, у практичним радним условима као што су висока влажност, урањање у воду, киша, кондензација и подземна/подводна услуга, конвенционално ширењеуспоривач пламенасистеми обично пате од фаталних проблема као што су миграција растворљивости у води, апсорпција влаге и повећање тежине, апсорпција и колапс воде у слоју угљеника, смањена оцена отпорности на ватру, погоршање перформанси изолације и деградација механичких перформанси, што директно доводи до квара материјала који успорава пламен у дуготрајним влажним и врућим окружењима, и повећан безбедносни ризик од отпада. Због тога је отпорност на воду постала кључни индикатор за мерење да ли експанзиони систем за успоравање пламена може задовољити дугорочне поуздане примене у спољашњим, подводним и високовлажним окружењима.
Типичан експанзиони систем за успоравање пламена састоји се од три дела: извора киселине, извора угљеника и извора гаса. Када се загреје, долази до синергистичке реакције да би се постигла отпорност на пламен:
1. Извор киселине (катализатор дехидратације):углавном једињења која садрже фосфор, разлажу и ослобађају неорганске киселине/супстанце фосфорне киселине на високим температурама, катализују дехидратацију супстрата и извора угљеника у угљеник;
2. Извор угљеника (средство за карбонизацију):једињења богата полихидрокси угљеником која брзо формирају непрекидан и густ тродимензионални угљенични скелет под киселом катализом;
3. Извор гаса (средство за пењење):Високотемпературно разлагање ослобађа незапаљиве гасове као што су НХ3, Н ₂, Х ₂ О, који узрокују ширење слоја угљеника и пену, формирајући порозну топлотну изолацију и проширени слој угљеника са баријером за кисеоник.
Овај слој угљеника може блокирати пренос топлоте, изоловати дифузију кисеоника, потиснути капљице, смањити ослобађање дима и постићи високе нивое успоривача пламена као што су В-0 и 5ВА.
Конвенционални ИФР има слабу отпорност на воду, што је у суштини због високог поларитета компоненти, јаке растворљивости у води, слабог међуфазног везивања и неповратног оштећења под дејством воде/влаге
1. Преципитација компоненти малих молекула растворљива у води:Традиционалне компоненте као што су меламин, пентаеритритол иамонијум полифосфат(обични АПП) имају високу растворљивост у води, а након дуготрајног потапања у воду мигрирају и растварају се према површини материјала, узрокујући неравнотежу у односу компоненти система за успоравање пламена и губећи синергистички ефекат;
2. Отицање и колапс проширеног слоја угљеника:Слој угљеника који настаје сагоревањем садржи хидрофилне групе унутра. Када дође у контакт са водом, поре упијају воду, структура се омекшава и распада, губи способност топлотне и кисеоничке изолације, а ризик од поновног паљења значајно се повећава;
3. Одвајање матричног интерфејса:Успоривачи пламена формирају водене празнине на интерфејсу матрице пунила након упијања воде, смањујући механичка својства као што су затезна чврстоћа, издужење при ломљењу и модул савијања, док побољшавају диелектричне губитке и смањују отпорност изолације;
4. Избељивање и глазура површинских падавина:Успоривачи пламена растворљиви у води мигрирају на површину производа, узрокујући недостатке у изгледу, смањену адхезију премаза, лош електрични контакт и друге проблеме, што директно доводи до квара производа у областима електронике, каблова и спољашњих грађевинских материјала.
Диференциран избор заснован на условима рада, узимајући у обзир захтеве мејнстрим глобалних тржишта терминала:
-Карактеристике услова рада: дуготрајна изложеност сунчевој светлости и киши, висока и ниска температура влажности, захтеви високонапонске изолације;
- Захтеви за избор: ултра водоотпорна микрокапсула инкапсулирана ИФР, степен полимеризације АПП ≥ 2000, агенс за формирање реактивног угљеника, без таложења након 72 сата потапања, задржавање УЛ94 В-0, запреминска отпорност ≥ 10 ¹⁶Ω· цм, без дима (низак ниво дима).
-Карактеристике услова рада: висока влажност, кондензована вода, контакт са расхладном течношћу, термички удар;
- Захтеви за избор: ИФР тип миграције отпоран на влагу, одлична компатибилност са ПП/ТПУ матрицом, без смрзавања или отпорности на ватру након дуготрајног старења на 125 ℃ и циклуса кондензације.
-Карактеристике услова рада: дуготрајно урањање, висока влажност, микробно окружење;
-Захтеви за избор: Водоотпоран и отпоран на ватру систем премаза, добра својства стварања филма са смолом, премаз се не љушти након намакања, слој угљеника не хидролизује и испуњава А-ниво/УЛ сертификат за заштиту од пожара зграде.
-Карактеристике услова рада: висока влажност, кондензација, строги захтеви за електроизолацију;
-Захтеви за избор: Ниска миграција јона, водоотпоран ИФР, изузетно ниска растворљивост у води, без погоршања перформанси изолације након потапања у воду, избегавајући ризик од цурења и кратког споја.
1. Заблуда 1:Фокусирајте се само на почетну оцену отпорности на ватру и занемарите стопу задржавања након влажних и врућих услова
Почетни В-0 не значи дугорочну поузданост, а деградација отпорности на пламен након потапања је најчешћи начин квара за производе на отвореном/високу влажност.
2. Заблуда 2:Верујући да што је већа количина додата, то је боља отпорност на воду
Прекомерно додавање ће смањити компатибилност матрице и уместо тога погоршати међуфазну апсорпцију и миграцију воде. Неопходно је пронаћи оптимални однос додавања између ефикасности успоривача пламена и водоотпорности.
3. Заблуда 3:Обичне апликације се могу лако модификовати да би задовољиле захтеве водоотпорности
Чак и са модификацијом површине, АПП ниске молекуларне тежине ће и даље полако апсорбовати влагу и хидролизовати у дуготрајним влажним и врућим условима. Стога се мора усвојити двоструки технолошки пут високе полимеризације и инкапсулације микрокапсула.
4. Заблуда 4:Занемаривање електричних перформанси и захтева за изгледом
У областима електронике и компоненти изгледа, миграција успоривача пламена може довести до избељивања површине и лошег контакта, а мора се изабрати водоотпоран ИФР без падавина.
У позадини брзо растуће потражње за врхунском производњом и спољним, подводним условима и условима високе влажности широм света, отпорност на воду више није опциони бонус, већ неопходан праг за улазак система за успоравање пламена на врхунско тржиште. Научни избор водоотпорних експанзионих система успоривача пламена мора бити свеобухватно процењен из пет димензија: дизајн структуре компоненти, испитивање водоотпорних падавина, стопа задржавања успоривача пламена/механичких/електричних својстава након старења у влажној топлоти, усклађивање сценарија и радних услова и глобална усклађеност са прописима, уместо да се ослањају на почетне податке о пламену.
За компаније које се баве материјалима и произвођаче терминалних производа, избор професионалног прилагођеног водоотпорног експанзионог система за успоравање пламена може значајно побољшати дугорочну поузданост и ниво безбедности производа на глобалним тржиштима са високим растом као што су нова енергија, спољна инфраструктура, аутомобили и комуникациона електроника, смањити ризик од кварова и ојачати међународну конкурентност бренда. У будућности, висока водоотпорност, ниска миграција, без халогена и ефикасна експанзијска технологија за успоравање пламена постаће главни правац развоја и главна конкурентска стаза у глобалном пољу зелених материјала који успоравају пламен.
