膨張系の難燃メカニズム

膨張性難燃剤システムの主要コンポーネントは、酸源、炭素源、ガス源の3つの部分に分けることができます。酸源は、一般に、リン酸、硫酸、ホウ酸、様々なリン酸アンモニウム、リン酸エステルおよびホウ酸塩などの、無機酸または100〜250℃に加熱されたときに無機酸を生成する化合物である。炭素源（チャー形成剤）は、炭化発泡層を形成するための基礎は、一般に、デンプン、ペンタエリスリトールおよびその二量体、三量体、および軽基を含む有機樹脂などの炭素に富むポリヒドロキシ化合物である。ガス源（発泡源）は主に、メラミン、ジシアンジアミド、アミンポリリン酸塩などのアミンまたはアミド化合物です。

チャーを形成するための膨潤システムの構造は複雑であり、多くの影響要因があります。ポリマー本体の化学構造と物理的特性、膨張性難燃剤の組成、燃焼および分解中の条件（温度や酸素含有量など）、架橋反応速度、およびその他の多くの要因が、膨張した構造に影響を与えます。炭素。膨張した炭素層の熱保護効果は、コークス出力、炭素層の高さ、炭素層の構造、および保護炭素層の熱安定性だけでなく、炭素層の化学構造にも依存します。 、特にリング構造の外観は熱安定性を高めますさらに、化学結合の強さと架橋結合の数があります。

膨張システムの難燃性メカニズムは、凝縮相難燃剤であると一般に考えられている。まず、ポリリン酸アミンを熱分解して、脱水効果の強いリン酸とピロリン酸を生成し、ペンタエリスリトールをエステル化した後、脱水・炭化します。メラミンの反応と分解によって生成される水蒸気アンモニアガスは炭素層を膨張させ、最終的に微孔性炭素層を形成します。これは空気と熱伝導を絶縁し、ポリマー本体を保護し、難燃性の目的を達成します。

ポリマー材料に添加される膨張性難燃剤は、次の特性を備えている必要があります。優れた熱安定性、ポリマー処理中の200°Cを超える高温に耐えることができる。熱劣化により、大量の揮発性物質が放出され、残留物が形成されます。したがって、このプロセスが膨張および発泡プロセスに悪影響を与えることはありません。このタイプの難燃剤はポリマー内に均一に分布しており、材料が燃焼すると、材料の表面を完全に覆う発泡炭素の層を形成する可能性があります。難燃剤は、難燃性ポリマーである必要があります。難燃性ポリマーは、適合性が高く、ポリマーや添加剤に悪影響を与えることはなく、材料の物理的および機械的特性を過度に劣化させることはできません。膨張性難燃剤は、ハロゲンフリーで非酸化アンチモンであるという点で一般的な難燃剤よりも優れています。煙が少なく、毒性が低く、腐食性ガスがありません。膨張性難燃剤によって生成された炭素層は、燃焼している溶融ポリマーを吸収して、その滴下が延焼するのを防ぐことができます。

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