GIỚI THIỆU PHỤ GIA CHỐNG CHÁY

GIỚI THIỆU PHỤ GIA CHỐNG CHÁY

GIỚI THIỆU PHỤ GIA CHỐNG CHÁY

Thống kê thị trường phụ gia chống cháy hiện nay

  Nhu cầu toàn cầu đối với các chất chống cháy được dự kiến gia tăng đến 4,6% mỗi năm. Năm 2018 đạt 2,8 triệu tấn, trị giá 7 tỷ USD. Những tiến bộ sẽ được thúc đẩy bởi sự tăng trưởng sản lượng sản xuất, đặc biệt là ở Mỹ, Nhật Bản và Tây Âu với quá trình hồi phục sau thời kỳ suy th

Nhu cầu thị trường của phụ gia chống cháy, trong đó sự phân bố trình bày theo biểu đồ dưới.

Phân bổ thị trường về loại phụ gia chống cháy năm 2011

Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương đạt tăng trưởng nhanh nhất trên thế giới và tiếp tục duy trì vị trí này trong nhiều năm tới. Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia phát triển nhanh chóng nhất trên toàn thế giới, tiếp theo là Thái Lan.

  Chất chống cháy trên cơ sở Photpho là tăng trưởng nhanh nhất. Alumina Trihydrat (ATH) là chất chống cháy sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới trong năm 2013, chiếm gần một phần ba số tiêu thụ toàn cầu. Các chất chống cháy halogen hóa, đại diện bởi các sản phẩm bromine và chlorine đang được loại bỏ trên toàn cầu do các rủi ro về sức khỏe và môi trường, tạo cơ hội cho các nhà cung cấp chất chống cháy thay thế để thay thế chúng. Tuy nhiên sự ra đời của các công thức ít nguy hiểm bới các nhà cung cấp chất chống cháy halogen hóa sẽ tăng đến một mức độ nhất định.

  Các ứng dụng xây dựng tăng mạnh. Doanh số của các chất chống cháy được sử dụng trong các ứng dụng xây dựng sẽ ghi lại sự tăng trưởng mạnh mẽ của thị trường. Năm 2018 chiếm thị phần lớn nhất với 28% trên toàn thế giới. Do dân số ngày càng tập trung hơn ở các trung tâm đô thị, nó sẽ có tầm quan trọng hơn để thực hiện đúng luật xây dựng giảm tỷ lệ cháy, củng cố doanh số chất chống cháy trong các sản phẩm như vật liệu.

 Phụ gia chống cháy là gì?

  Phụ gia chống cháy là chất có thể gây trì hoãn hoặc ức chế khả năng lây lan của ngọn lửa bằng cách ngăn cản các phản ứng hóa học tạo ra sự cháy hoặc do hình thành một lớp bảo vệ trên bề mặt của vật liệu.

  Các chất chống cháy có hiệu quả đạt được  một trong những mục tiêu sau đây:

  • Tăng nhiệt độ bắt cháy của vật liệu
  • Làm chậm tốc độ cháy
  • Làm giảm tỷ lệ giải phóng nhiệt
  • Làm giảm sự phát triển của ngọn lửa
  • Làm giảm lượng khói sinh ra

   Các phụ gia chống cháy có nhiệm vụ chính là ngăn cản và dập tắt quá trình cháy thông qua các cơ chế sau:

    - Tạo lớp bảo vệ trên bề mặt pha rắn: Các phụ gia chống cháy sẽ giúp hình thành lên một lớp bảo vệ bằng cacbon, lớp bảo vệ này sẽ hình thành một lớp cách nhiệt và ngăn cản sự tiếp xúc của bề mặt polymer với oxi.

    - Dập tắt gốc tự do hoạt động trên pha  khí: Trong quá trình cháy, các phần polymer sẽ tương tác với oxi và các chất nhạy phản ứng dể tạo ra các gốc tự do của oxi, hydroxy và hydro. Những phụ gia có chứa halogen và photpho có thể tác dụng với các gốc tự do này để tạo ra các chất ít hoạt động nhằm ngăn cản quá trình cháy.

                Ví dụ: Antimon trioxit và các dẫn xuất paraffin clo hóa được sử dụng phổ biến làm chất chống cháy, cũng như kẽm borat, hydroxit nhôm và hydroxit magie. Các vật liệu halogen hóa giải phóng clo, sau đó clo kết hợp với các trioxit antimony để tạo thành chất ức chế lửa triclorua.

Phân loại Phụ gia chất chống cháy:

  • Chất chống cháy halogen: Là chất chống cháy có chứa clo hoặc brom, đây là nhóm chất có thị trường lớn nhất hiện nay xét trên giá trị. Các chất chống halogen làm gián đoạn khả năng duy trì ngọn lửa bằng các axit như HCl hay HBr ở dạng khí. Một số chất chống cháy phổ biến như Decabromodiphenyl oxit (DECA), Tetrabromobisphenol A (TBBA), Hexabromocyclododecane (HBCD), TBBA-bis-(2,3-dibromopropyl ete)…
  • Chất chống cháy hydrat kim loại: Nhóm sản phẩm này không mang lại rủi ro về sức khỏe, môi trường, vì vậy có thể gọi là chất chống cháy thân thiện môi trường. Chất chống cháy hydrate kim loại bao gồm trihydroxit nhôm (ATH) (loại này ứng dụng cho nhiều loại nhựa nhiệt dẻo và nhiệt rắn.
  • Chất chống cháy photpho: Là loại chất chống cháy có chứa photpho bao gồm polyphotphat amoni (APP), photpho đỏ, photphat hữu cơ và photphonat, choroaliphatic. Chúng làm chậm quá trình lây lan của ngọn lửa. Các hợp chất này có cơ chế chống cháy khá phức tạp, gần như mang cả tính chất của chất chống cháy halogen với các hoạt động ức chế ngọn lửa bằng pha khí và cơ chế của hydrate kim loại với khả năng ngưng tụ hơi dập ngọn lửa hoặc tạo lớp tinh thể bảo vệ vật liệu nền. Khối lượng lớn nhất của chất phụ gia chống cháy phopho là photphat este, ngoài ra cũng phải kể đến resorcinol diphotphat (RDP) và bisphenol A diphotphat (BDP), chúng được sử dụng rộng rãi trong PVC, ABS/PC và PPO.

    Một số chất chống cháy thông dụng

    Chất chống cháy halogen

    Các chất chống cháy halogen được chế tạo để có thể sinh ra khí HX trong khi gia nhiệt, trong đó X là một halogen, thường sử dụng là brom. Các HX can thiệp vào các phản ứng chuỗi tham gia vào quá trình mở rộng ngọn lửa.

     Các chất chống cháy brom hữu cơ có hiệu quả hơn so với hầu hết các loại khác, bao gồm cả chất chống cháy clo, được sử dụng trong các lĩnh vực điện và điện tử. Có khoảng 75 chất chống cháy brom được sử dụng trong thương mại, bao gồm:

  • Tetrabromophthalic anhydride
  • The bis(dibromo)propyl ether of tetrabromobisphenol A
  • Hexabromocyclododecan
  • Dibromoneopentyl glycol
  • Tribromoneopentyl alcohol
  • Ethane 1, 2 bis (pentabromophenyl)
  • Ethylene bis-(5, 6-dibromo-norbornane-2, 3-dicarboximide)
  • Brominated trimethylphenyl indane
  • Various brominated epoxy oligomer
  • The polybrominated diphenyl ethers
  • Brominated polystyrenes

 Cơ chế chống cháy: Chất chống cháy halogen hóa hoạt động bằng cách tạo ra hydro halogenua trong khi gia nhiệt. Chúng làm giảm hoặc loại bỏ các phản ứng phân nhánh của gốc tự do tham gia vào quá trình cháy trong pha khí:

 Các gốc tự do H và OH năng lượng cao được hình thành trong ngọn lửa được loại bỏ bởi các chất chống cháy chứa halogen như sau:

     Giải phóng các gốc tự do halogen (X*)  từ chất chống cháy (R-X)

     Hình thành hợp chất hydro halogen (HX)

     Trung hòa các gốc tự do giàu năng lượng

Một số chất chống cháy Clo hóa quan trọng nhất là

Figure 1 :Chloroparaffins

Với điều kiện được sử dụng với một chất hỗ trợ, các chất chống cháy halogen có hiệu quả ngay cả ở hàm lượng thấp. và do đó ít gây ảnh hưởng xấu đến tính chất vật lý.

 Antimon trioxit

 Một số hợp chất của antimony và kẽm đóng vai trò như những chất hỗ trợ, có tác dụng nâng cao hiệu quả của các chất chống cháy halogen hóa. Antimon trioxit đặc biệt được sử dụng rộng rãi kết hợp với các chất chống cháy halogen hóa. Cặp antimony-halogen được sử dụng với các hợp chất chống cháy halogen thơm nhiều hơn là với chất béo. Cơ chế liên quan đến sự hình thành của trihalide antimony và oxyhalide, đã tạo ra hydrohalogenua trong pha hơi. Antimon trioxit cũng xúc tác cho việc loại bỏ các gốc tự do hoạt động (hydro, oxy và hydroxyl) để tạo thành nước.

                Antimon trioxit tự nó không có khả năng chống cháy, tuy nhiên khi sử dụng kết hợp với các hợp chất halogen hóa, tác dụng đồng thời của hỗn hợp này tạo ra các đặc tính chống cháy. Antimon trioxit phản ứng với các  hợp chất halogen hóa và tạo ra các hợp chất hóa học, trong đó tạo ra chức năng chống cháy thông qua quá trình sau đây:

  • Dừng phản ứng dây chuyền de-compozit nhiệt trong pha khí (hiệu quả bẫy gốc tự do)
  • Ngăn cản oxy với quá trình cháy ( hiệu quả ngăn không khí)
  • Hình thành lớp than cacbon dưới pha rắn (hiệu quả ngăn không khí và cách nhiệt)

Các phản ứng trên xảy ra như sau:

 

Sự kết hợp của trioxit antimony và chất chống cháy halogen làm khó bắt lửa và giảm khả năng lan truyền ngọn lửa. Antimon oxit ức chế nhiệt sinh ra bằng cách chuyển hướng quá trình đốt cháy vào phản ứng hóa học không tạo ra nhiệt và hấp thu nó. Antimon cũng thúc đẩy quá trình hình thành than, bảo vệ cho chất nền khỏi nhiệt độ và giảm thiểu sự khuêch tán của các chất bay hơi vào ngọn lửa.

Nhược điểm của oxit antimony: làm tăng lượng khói phát ra khi đốt, và có những ảnh hưởng nghiêm trong đến sức khỏe. Giá cả của nó cũng biến động rất lớn trong thời gian gần đây. Những nhược điểm này đã thúc đẩy tìm kiếm những loại chất hỗ trợ khác.

Hợp chất photpho

 Hợp chất photpho đang ngày càng phổ biến để lựa chọn thay thế cho các chất chống cháy halogen hóa trong các sản phẩm điện. Bao gồm:

  • Red phosphorus
  • Phosphine oxide
  • Triphenyl phosphine oxide
  • Inorganic phosphates
  • Aryl phosphates such as bisphenol A bis (diphenyl phosphate)
  • Ammonium phosphate and polyphosphate
  • The organophosphates
  • Phosphinates and phosphonates
  • Halophosphates and halophosphonates.

Cơ chế chống cháy: Hình thành một lớp bề mặt rắn là hợp chất của photpho, và trong một số trường hợp đặc biệt đã làm gián đoạn chuỗi gốc tự do trong pha khí.

Chất chống cháy có chứa photpho chủ yếu hoạt động trong pha rắn của polyme. Các chất chống cháy chuyển thành axit photphoric bởi quá trình phân hủy nhiệt, và nước được giải phóng từ các chất nền trong pha rắn.

Một lớp bảo vệ được phát triển bởi axit polyphotphoric hình thành và than hóa sau đó. Các lớp bảo vệ bao gồm mạng lưới của cacbon và oxitphotpho.

 Cụ thể, các chật chống cháy photpho như photphinat kim loại cũng có thể hoạt động trong pha khí bởi sự hình thành của gốc tự do P* và PO* làm gián đoạn các cơ chế chuỗi gốc tự do của quá trình cháy.

Một số chất chống cháy chứa photpho:

Figure 2 Resorcinol bis (diphenyl phosphate) (RDP):  được sử dụng chủ yếu để chống cháy cho blend PC/ABS  

        

Figure 3: Triaryl phosphates: được sử dụng cho một số ứng dụng trong nhựa nhiệt dẻo

Figure 4: 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO): được sử dụng trong sợi polyeste và trong các bo mạch in

Figure 5: Trischloropropyl phosphate (TCCP): được sử dụng chủ yếu trong xốp dẻo polyuretanFigure 6: Ammonium polyphosphate (APP): được ứng dụng trong Sản phẩm sơn chống cháy, PP và nhựa nhiệt rắn như PEKN.Figure7: Photpho đỏ: được sử dụng hầu hết trong polyamit

 

 

 

 

 

>>>  Xem ngay các phụ gia chống cháy mà chúng tôi cung cấp <<<

 
 Aluminium Trihydroxit (Alumina Trihyrat, ATH)      

 Hydroxit kim loại là hợp chất thay thế quan trọng cho chất chống cháy halogen hóa. ATH là chất chống cháy được sử dụng phổ biến nhất cho chất dẻo. ATH phân hủy khi nung ở 1900C theo phản ứng:

 ATH ức chế quá trình cháy bằng cách loại bỏ nhiệt từ hệ thống. Các phản ứng phân hủy là thu nhiệt, nó cũng tạo ra hơi nước làm loãng khí dễ cháy sinh ra bởi sự phân hủy của polymer. Cơ chế thứ ba là sự hình thành oxit nhôm hấp thụ một số chất khí dễ cháy, dễ bay hơi, giảm khói.

 ATH chỉ có hiệu quả chống cháy và ức chế khói khi dùng với lượng lớn (thường là 50% nhưng đôi khi hơn 100 phần khối lượng). Nó đã được sử dụng thành công với acrylic nhiệt rắn, epoxy và PEKN, copolymer etylen trong vỏ bọc cáp, PVC, LDPE, EVA và cao su khác nhau, bao gồm cả EPDM, kẽm borat làm tăng thêm hiệu quả của nó.

ATH hoạt động tốt với các polyme phân cực nhưng không bám dính tốt với PP, do đó cần biến tính bề mặt với silan hoặc với muối titanat. Một cách khác là chức hóa PP bằng cách ghép một monome acrylic lên đó

Magie Hydroxit

Magie Hydroxit (MGH) được biết đến như là một chất chống cháy kể từ năm 1964, nhưng chỉ được sử dụng lượng lớn trong thương mại kể từ 10 năm trở lại đây. Nó bị phân hủy khi gia nhiệt đến 3400C, tạo ra hơi nước và cũng được sử dụng theo cách giống như ATH với một lượng lớn. Mặc dù nhiệt độ phân hủy của nó cao hơn cho phép sử dụng trong những polymer không phù hợp với ATH, nhưng nó bị hút ẩm và hấp thụ cacbondioxit từ không hí tạo thành một lớp bề mặt của magie cacbonat.

Borat
 Borax và axit boric đã được sử dụng như chất chống cháy trong nhiều năm trong gỗ, giấy và xốp polyuretan. Kẽm borat đã được sử dụng trong ngành công nghiệp nhựa để thay thế cho trioxit antimon như một chất hỗ trợ trong 25 năm qua. Khi kết hợp với ATH nó có kết quả có lợi việc giảm khói phát sinh có thể đạt được bằng cách sử dụng kẽm borat để thay thế antimon trioxit trong một số trường hợp. Nó bắt đầu bị mất nước ở 1900C. Một loại kẽm borat khan có thể dùng trong nhựa nhiệt độ cao. Cơ chế hoạt động của kẽm borat bao gồm:

  • Phản ứng khử nước thu nhiệt
  • Hình thành lớp bảo vệ trong polyme halogen hóa với việc sinh ra axit boric
  • Ổn định lớp bảo vệ trong polyme halogen hóa
  • Hình thành một lớp cách nhiệt khi sử dụng kết hợp với ATH

Kẽm borat có thể được kết hợp với graphit tróc lớp để giảm khói phát sinh trong polyolefin.

 Hợp chất nito

 Hợp chất nito hiện tại không được ứng dụng rộng rãi làm chất chống cháy. Được biết đến nhiều nhất là melamin. Melamin photphat được sử dụng kết hợp với các hợp chất photpho. Melamin diborat được sử dụng trong polyme epoxy và melamin xyanua trong polyamit. Một số hợp chất có chứa cả nito và photpho hiện đang được nghiên cứu, chẳng hạn như các sản phẩm phản ứng từ tri(diethanolaminemethyl) melamine và axit ortophotphoric. Melamin là một chất chống cháy tương đối rẻ và hoạt động theo cơ chế:

  • Thăng hoa ở 350oC và quá trình này thu nhiệt mạnh
  • Hơi melamin làm loãng hơi dễ cháy.
  • Khi melamin cháy nó tạo thành nito
  • Melamin có thể phân ly trong pha hơi để tạo thành xianamit
  • Cả melamin và xianamit có thể phân hủy để cung cấp amoniac, là chất không duy trì cháy

Một số hợp chất chống cháy chứa nito quan trọng: Melamine poly (zinc- or aluminum) phosphates: Có tác dụng hỗ trợ với photphinat kim loại trong polyamit và PBT cũng như bới ATH và magie hydroxit trong các ứng dụng dây cáp.

                                                               

Figure 9: Melamin xyanua(MC): được sử dụng trong polyamit 6 và 66

Figure 38: Melamin: được sử dụng chính trong chống cháy cho xốp dẻo polyuretan để bọc nội thất gia đình cũng như bọ ghế ngồi trong tàu hỏa và máy bay

Figure 10:  Melamine polyphosphate (MPP): được sử dụng trong polyamit 6 và 66 gia cường bằng sợi thủy tinh. Cùng với photphinat kim loại nó cho tác dụng hỗ trợ.

Thiếc

 Hợp chất của thiếc đã được sử dụng làm chất chống cháy trong 15 năm qua. Có hơn hàng chục chất dã được thử thành công, nhưng có 3 chất quan trọng nhất là zinc hydroxystannate, zinc stannate and kẽm oxit. Tất cả chũng đều ít độc. Kẽm stannat được sử dụng trong các polyme được gia công ở nhiệt độ hơn 1800C. Ứng dụng chính là thay thế trioxit antimon như một chất hỗ trợ trong các hệ thống chứa halogen. vệ.

Hợp chất khác

 Các hợp chất sắt đã được thử nghiệm làm chất chống cháy nhưng không đạt được nhiều thành công trong kinh tế. Organopolysiloxan được cho là làm giảm tính dễ cháy của polycacbonat, và silicon đã được sử dụng kết hợp với hydroxit kim loại hoặc kẽm borat.

Chất độn nano cũng được đề cập tới. Chúng có thể cải thiện khả năng chống cháy hoặc làm giảm lượng chất chống cháy thông thường cần thiết. Đây không phải la một câu hỏi về chi phí vì lượng lớn chất chống cháy thường làm hỏng tính chất cơ học của vật liệu.

Những lợi ích của chất độn nano như chất chống cháy phụ trợ chưa được nghiên cứu đầy đủ, nhưng nó chống cháy theo cơ chế tạo thành một lớp bảo vệ, trong khi đồng thời cải thiện tính chất cơ học trong cùng một cách như chất độn, mặc dù lượng thấp hơn nhiều.

Liên hệ với công ty chúng tôi để được biết thêm thông tin về phụ gia chống cháy tốt nhất thị trường hiện nay tại đây.

TH: Hoàng Văn Đông

(Sưu tầm)

Ban Biên tập Hóa chất Mega

Phòng 703 - Nhà OCT3A - Khu ĐTM Resco - Đường Phạm Văn Đồng
Phường Xuân Đỉnh - Quận Bắc Từ Liêm - Thành phố Hà Nội
Tel: (+84) 24 375 89089; Fax: (+84) 24 375 89098
Email: contact@megavietnam.vn; Website: http://megavietnam.vn

//
situs slot 4d hoki deposit pulsa slot 4d hoki deposit pulsa terpercaya daftar bandar togel online terpercaya situs bandar togel online resmi terpercaya situs judi bandar togel online bet 100 perak OHTOGEL situs bandar toto togel online macau terpercaya slot deposit dana bandar toto togel online totomacau slot online gacor deposit dana 5000 10 situs bandar togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya situs bandar toto togel online macau terpercaya situs bandar toto togel online macau hadiah 4d 10 juta situs bandar toto macau togel online bet 100 perak situs bandar togel online toto macau terpercaya situs bandar togel online toto macau terpercaya situs bandar togel online toto hk situs bandar togel online toto macau situs bandar togel hadiah 4d 10 juta terpercaya situs bandar toto togel online terpercaya situs slot online gacor deposit pulsa tanpa potongan situs bandar toto macau togel online terpercaya situs bandar togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya bandar togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya bandar togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya daftar situs slot online gacor terpercaya slot88 link situs slot gacor terbaik terpercaya situs slot gacor gampang menang hari ini situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta situs bandar toto togel online terpercaya situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta terpercaya situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta situs bandar toto togel online macau terpercaya situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta situs bandar toto togel macau bet 100 perak situs bandar toto togel online hadiah 4d 10 juta situs bandar toto togel macau bet 100 perak 10 situs bandar toto togel online macau terpercaya situs togel bandar toto online terbesar terpercaya resmi 2022 Situs Bandar Toto Togel Online Macau 4D Terbesar Resmi Situs Bandar Toto Togel Online Macau 4D Terpercaya daftar situs bandar togel macau toto slot 4d gacor situs bandar toto togel online slot 4d gacor situs bandar toto togel macau slot 4d slothoki toto togel situs bandar toto online macau slot gacor situs bandar toto togel macau slot 4d gacor hadiah 4d 10 juta slot gacor daftar 10 situs slot 4d deposit pulsa hoki situs slot deposit dana pulsa gacor slothoki situs slot 4d deposit pulsa dana gacor toto slot situs bandar togel online macau slot 4d gacor toto togel situs bandar slot 4d macau hadiah 4d 10 juta