עִקָרוֹן
בשנים האחרונות גוברת הדאגה בנוגע לסיכונים הסביבתיים והבריאותיים הנשקפים ממעכבי בעירה מבוססי הלוגן המשמשים בפלסטיק. כתוצאה מכך, מעכבי בעירה שאינם הלוגנים צברו פופולריות בשל תכונותיהם הבטוחות והבנות-קיימא יותר.
מעכבי בעירה ללא הלוגן פועלים על ידי הפרעה לתהליכי הבעירה המתרחשים כאשר פלסטיק נחשף לאש.
1. הם משיגים זאת על ידי הפרעה פיזית וכימית לגזים דליקים הנפלטים במהלך הבעירה. אחד המנגנונים הנפוצים הוא באמצעות היווצרות שכבת פחמן מגנה על פני הפלסטיק.
2. כאשר מעכבי בעירה נטולי הלוגן נחשפים לחום, הם עוברים תגובה כימית, אשר משחררת מים או גזים אחרים שאינם דליקים. גזים אלה יוצרים מחסום בין הפלסטיק ללהבה, ובכך מאטים את התפשטות האש.
3. מעכבי בעירה נטולי הלוגן מתפרקים ויוצרים שכבה מפחמת יציבה, המכונה פחם, אשר משמשת כמחסום פיזי, המונע שחרור נוסף של גזים דליקים.
4. יתר על כן, מעכבי בעירה נטולי הלוגן יכולים לדלל את הגזים הדליקים על ידי יינון ולכידת רדיקלים חופשיים ורכיבים דליקים נדיפים. תגובה זו שוברת ביעילות את תגובת השרשרת של הבעירה, ומפחיתה עוד יותר את עוצמת האש.
אמוניום פוליפוספט הוא מעכב בעירה ללא הלוגן המכיל זרחן וחנקן. יש לו ביצועים גבוהים של מעכב בעירה בפלסטיק עם תכונות לא רעילות וסביבתיות.
יישום פלסטיק
פלסטיק מעכב בעירה כמו FR PP, FR PE, FR PA, FR PET, FR PBT וכן הלאה משמשים בדרך כלל בתעשיית הרכב עבור פנים הרכב, כגון לוחות מחוונים, פאנלים של דלתות, רכיבי מושבים, מארזים חשמליים, מגשי כבלים, לוחות חשמל עמידים באש, מתגים, מארזים חשמליים והובלת מים וצינורות גז.
תקן מעכב בעירה (UL94)
UL 94 הוא תקן לדליקות פלסטיק שפורסם על ידי Underwriters Laboratories (ארה"ב). התקן מסווג פלסטיק לפי אופן הבעירה שלו בכיוונים שונים ועוביים שונים של חלקים, החל מעכב הבעירה הנמוך ביותר ועד מעכב הבעירה הגבוה ביותר, בשישה סיווגים שונים.
| דירוג UL 94 | הגדרת דירוג |
| V-2 | הבעירה נעצרת תוך 30 שניות על חלק מה שמאפשר טיפות של פלסטיק דליק אנכיות. |
| V-1 | הבעירה נעצרת תוך 30 שניות בחלק אנכי, מה שמאפשר טיפות פלסטיק שאינן נדלקות. |
| V-0 | הבעירה נעצרת תוך 10 שניות בחלק אנכי, מה שמאפשר טיפות של פלסטיק שאינן נדלקות. |
ניסוח מופנה
| חוֹמֶר | פורמולה S1 | פורמולה S2 |
| הומופולימריזציה PP (H110MA) | 77.3% | |
| קופולימריזציה PP (EP300M) | 77.3% | |
| חומר סיכה (EBS) | 0.2% | 0.2% |
| נוגד חמצון (B215) | 0.3% | 0.3% |
| מניעת טפטוף (FA500H) | 0.2% | 0.2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| תכונות מכניות מבוססות על 30% נפח תוספת של TF-241. עם 30% TF-241 כדי להגיע לתקן UL94 V-0 (1.5 מ"מ) | ||
| פָּרִיט | פורמולה S1 | פורמולה S2 |
| קצב דליקות אנכי | V0(1.5 מ"מ | UL94 V-0 (1.5 מ"מ) |
| מדד חמצן גבולי (%) | 30 | 28 |
| חוזק מתיחה (MPa) | 28 | 23 |
| התארכות בשבירה (%) | 53 | 102 |
| קצב דליקות לאחר הרתחה במים (70℃, 48 שעות) | V0 (3.2 מ"מ) | V0 (3.2 מ"מ) |
| V0 (1.5 מ"מ) | V0 (1.5 מ"מ) | |
| מודול כיפוף (MPa) | 2315 | 1981 |
| אינדקס התכה (230℃, 2.16 ק"ג) | 6.5 | 3.2 |
