Kaip behalogeninis, mažai dūmų, mažai toksiškas ir aplinkai nekenksmingas antipireno technologijas,Įpūsta liepsną slopinanti sistema(IFR) buvo plačiai naudojamas polimerinių medžiagų, tokių kaip poliolefinai (PP/PE), termoplastiniai elastomerai, epoksidiniai sandarikliai, dangos, poliuretanai, kabelių apvalkalai ir tt, srityje. Tai yra pagrindinis pasirinkimas pagal pasaulinius žalios antipireno reglamentus (RoHS, REACH, UL, IEC), nes jis yra termoizoliacinis ir deguonies šilumą slopinantis mechanizmas. izoliuojantis kietas anglies sluoksnis.
Tačiau praktiškomis darbo sąlygomis, tokiomis kaip didelė drėgmė, panardinimas į vandenį, lietus, kondensatas ir požeminė / povandeninė paslauga, įprastas plėtimasisantipirenassistemos dažniausiai susiduria su mirtinomis problemomis, tokiomis kaip tirpumo vandenyje migracija, drėgmės sugėrimas ir svorio padidėjimas, anglies sluoksnio vandens sugėrimas ir griūtis, sumažėjęs antipireno įvertinimas, izoliacijos charakteristikų pablogėjimas ir mechaninių savybių pablogėjimas, dėl kurių medžiagos ilgalaikėje drėgnoje ir karštoje aplinkoje sugenda antipirenai, komponentų išmetimas ir padidėja saugos rizika. Todėl atsparumas vandeniui tapo pagrindiniu rodikliu, leidžiančiu išmatuoti, ar plėtimosi antipireno sistema gali atitikti ilgalaikį patikimą naudojimą lauke, povandeninėje ir didelės drėgmės aplinkoje.
Tipiška plėtimosi antipireno sistema susideda iš trijų dalių: rūgšties šaltinio, anglies šaltinio ir dujų šaltinio. Kaitinant, įvyksta sinerginė reakcija, kad būtų pasiektas liepsnos slopinimas:
1. Rūgšties šaltinis (dehidratacijos katalizatorius):daugiausia fosforo turintys junginiai, aukštoje temperatūroje skaido ir išskiria neorganines rūgštis/fosforo rūgšties medžiagas, katalizuoja substrato ir anglies šaltinio dehidrataciją į anglį;
2. Anglies šaltinis (karbonizacijos agentas):polihidroksi anglies turtingi junginiai, greitai suformuojantys ištisinį ir tankų trimatį anglies skeletą, vykstant rūgštinei katalizei;
3. Dujų šaltinis (putotojas):Skilimas aukštoje temperatūroje išskiria nedegias dujas, tokias kaip NH3, N ₂, H ₂ O, dėl kurių anglies sluoksnis plečiasi ir putoja, sudarydamas porėtą šilumos izoliaciją ir deguonies barjerą išsiplėtusią anglies sluoksnį.
Šis anglies sluoksnis gali blokuoti šilumos perdavimą, izoliuoti deguonies difuziją, slopinti lašelius, sumažinti dūmų išsiskyrimą ir pasiekti aukštą antipireno lygį, pvz., V-0 ir 5VA.
Įprastas IFR turi prastą atsparumą vandeniui, kurį iš esmės lemia didelis komponentų poliškumas, stiprus tirpumas vandenyje, silpnas sąsajų sujungimas ir negrįžtama žala veikiant vandeniui / drėgmei.
1. Vandenyje tirpus mažų molekulių komponentų nusodinimas:Tradiciniai komponentai, tokie kaip melaminas, pentaeritritolis iramonio polifosfatas(bendrasis APP) pasižymi dideliu tirpumu vandenyje, o po ilgalaikio panardinimo į vandenį migruoja ir ištirpsta link medžiagos paviršiaus, sukeldami antipireno sistemos komponentų proporcijų disbalansą ir prarasdami sinergetinį poveikį;
2. Išsiplėtusio anglies sluoksnio išsipūtimas ir griūtis:Degimo metu susidarančio anglies sluoksnio viduje yra hidrofilinių grupių. Kai jis liečiasi su vandeniu, poros sugeria vandenį, struktūra suminkštėja ir suyra, praranda šilumos ir deguonies izoliacines savybes, o tai žymiai padidėja pakartotinio užsidegimo rizika;
3. Matricos sąsajos atjungimas:Antipirenai užpildo matricos sąsajoje, sugėrę vandenį, sudaro vandens tarpus, sumažina mechanines savybes, tokias kaip atsparumas tempimui, pailgėjimas trūkimo metu ir lenkimo modulis, kartu pagerinant dielektrinius nuostolius ir sumažinant izoliacijos varžą;
4. Paviršiaus balinimas ir šalinimas nuo kritulių:Vandenyje tirpūs antipirenai migruoja į gaminio paviršių, sukeldami išvaizdos defektus, sumažėjusį dangos sukibimą, prastą elektros kontaktą ir kitas problemas, kurios tiesiogiai lemia gaminio gedimą elektronikos, kabelių ir lauko statybinių medžiagų srityse.
Diferencijuotas pasirinkimas pagal darbo sąlygas, atsižvelgiant į pagrindinių pasaulinių terminalų rinkų poreikius:
-Darbo sąlygų charakteristikos: ilgalaikis saulės ir lietaus poveikis, aukštos ir žemos temperatūros drėgmė, aukštos įtampos izoliacijos reikalavimai;
-Atrankos reikalavimai: ypač vandeniui atspari mikrokapsulė IFR, polimerizacijos laipsnis APP ≥ 2000, reaktyvioji anglį formuojanti medžiaga, po 72 valandų panardinimo nenusimato, UL94 V-0 sulaikymas, tūrio varža ≥ 10 ¹⁶Ω, be halogenų (LSFH·cm).
-Darbo sąlygų charakteristikos: didelė drėgmė, kondensatas, kontaktas su aušinimo skysčiu ir terminis šokas;
-Atrankos reikalavimai: Drėgmei atsparus migracijos tipas IFR, puikus suderinamumas su PP/TPU matrica, nėra šalčio ar antipireno gedimo po ilgalaikio senėjimo 125 ℃ temperatūroje ir kondensacijos ciklų.
-Darbo sąlygų charakteristikos: ilgalaikis panardinimas, didelė drėgmė ir mikrobinė aplinka;
-Atrankos reikalavimai: Dangos laipsnio vandeniui atspari ir antipireninė sistema, geros plėvelės formavimo savybės su derva, danga nesilupa po mirkymo, anglies sluoksnis nehidrolizuojasi, atitinka pastato priešgaisrinės apsaugos A lygio/UL sertifikatą.
-Darbo sąlygų charakteristikos: didelė drėgmė, kondensatas, griežti elektros izoliacijos reikalavimai;
-Atrankos reikalavimai: Maža jonų migracija, vandeniui atsparus IFR, ypač mažas tirpumas vandenyje, nepablogėja izoliacijos charakteristikos panardinus į vandenį, išvengiama nuotėkio ir trumpojo jungimo rizikos.
1. 1 klaidinga nuomonė:Sutelkite dėmesį tik į pradinį antipireno įvertinimą ir nekreipkite dėmesio į sulaikymo greitį esant drėgnoms ir karštoms sąlygoms
Pradinis V-0 neprilygsta ilgalaikiam patikimumui, o antipireno pablogėjimas po panardinimo yra labiausiai paplitęs lauko / didelės drėgmės gaminių gedimo būdas.
2. 2 klaidinga nuomonė:Manoma, kad kuo didesnis kiekis pridedamas, tuo didesnis atsparumas vandeniui
Pernelyg didelis papildymas sumažins matricos suderinamumą ir padidins vandens absorbciją ir migraciją tarp paviršių. Būtina rasti optimalų papildymo santykį tarp antipireno efektyvumo ir atsparumo vandeniui.
3. 3 klaidinga nuomonė:Įprastas programas galima lengvai modifikuoti, kad jos atitiktų atsparumo vandeniui reikalavimus
Net ir modifikavus paviršių, mažos molekulinės masės APP vis tiek lėtai sugers drėgmę ir hidrolizuos ilgalaikėmis drėgnomis ir karštomis sąlygomis. Todėl turi būti pasirinktas dvigubas aukštos polimerizacijos ir mikrokapsuliavimo technologijos kelias.
4. 4 klaidinga nuomonė:Nepaisoma elektros charakteristikų ir išvaizdos reikalavimų
Elektronikos ir išvaizdos komponentų srityse antipirenų migracija gali sukelti paviršiaus išbalimą ir prastą kontaktą, todėl reikia pasirinkti nuliniam kritulių vandeniui atsparų IFR.
Atsižvelgiant į sparčiai augančią aukščiausios klasės gamybos ir lauko, povandeninių ir didelės drėgmės sąlygų visame pasaulyje paklausą, atsparumas vandeniui nebėra neprivaloma premija, o būtinas slenkstis, norint patekti į aukščiausios klasės rinką antipireno sistemoms. Vandeniui atsparių plėtimosi antipirenų sistemų mokslinis pasirinkimas turi būti visapusiškai įvertintas iš penkių aspektų: komponentų konstrukcijos projektavimo, vandeniui atsparių kritulių bandymų, antipireno / mechaninių / elektrinių savybių išlaikymo po šlapio karščio, scenarijaus ir darbo sąlygų atitikimo bei visuotinio reguliavimo atitikties, o ne pasikliauti vien pradiniais antipireno duomenimis.
Medžiagų įmonėms ir terminalų gaminių gamintojams, pasirinkus profesionalią vandeniui atsparią plėtimosi antipireno sistemą, galima žymiai pagerinti ilgalaikį produktų patikimumą ir saugos lygį sparčiai augančiose pasaulinėse rinkose, pavyzdžiui, naujos energijos, lauko infrastruktūros, automobilių ir ryšių elektronikos, sumažinti gedimų riziką ir sustiprinti prekės ženklo tarptautinį konkurencingumą. Ateityje aukštas atsparumas vandeniui, maža migracija, be halogenų ir efektyvi plėtimosi antipireno technologija taps pagrindine plėtros kryptimi ir pagrindine konkurencijos keliu pasaulinėje žaliųjų antipirenų medžiagų srityje.
