Ang agham sa likod ng mga retardant na flame ng halogen

Ang mga kemikal na ito, na hindi naglalaman ng mga halogens (klorin, bromine, o yodo), ay nag -aalok ng mga makabuluhang pakinabang sa tradisyonal na mga retardant ng apoy. Sa artikulong ito, galugarin natin ang agham sa likod ng mga retardant na flame ng halogen, kung paano sila gumagana, at kung bakit sila ay nagiging mas mahalaga sa iba't ibang mga industriya.

Ang komposisyon ng kemikal ng mga retardant na walang apoy na halogen
Ang pangunahing tampok ng Halogen-free flame retardants ay hindi sila naglalaman ng mga elemento ng halogenated. Ang mga tradisyunal na retardant ng apoy ay madalas na umaasa sa mga halogens, tulad ng bromine o klorin, upang sugpuin ang paglaki ng apoy. Gayunpaman, ang mga halogens na ito ay maaaring maglabas ng mga nakakalason na gas sa panahon ng pagkasunog, tulad ng mga dioxins at furans, na nakakapinsala sa kalusugan ng tao at sa kapaligiran.

Ang Halogen-free flame retardants, sa kabilang banda, ay karaniwang ginawa mula sa mga hindi-halogenated compound, kabilang ang:

Ang mga compound na batay sa Phosphorus: Ang mga retardant na batay sa phosphorus ay nagtatrabaho sa pamamagitan ng pagtaguyod ng pagbuo ng isang proteksiyon na char layer sa ibabaw ng materyal kapag nahuli ito ng apoy. Ang char layer na ito ay kumikilos bilang isang hadlang, nagpapabagal sa pagkalat ng apoy at init. Ang mga retardant na nakabase sa Phosphorus ay tumutulong din upang maisulong ang intumescence, na nagiging sanhi ng materyal na mapalawak at lumikha ng isang makapal, layer na lumalaban sa init.

Ang mga compound na batay sa nitrogen: Ang mga compound ng nitrogen, tulad ng melamine, ay maaaring mabawasan ang pagkasunog sa pamamagitan ng pagtaguyod ng pagpapakawala ng mga hindi nasusunog na gas, tulad ng nitrogen at singaw ng tubig, kapag nakalantad sa init. Ang prosesong ito ay nakakatulong upang palamig ang materyal at matunaw ang konsentrasyon ng oxygen sa paligid ng apoy, binabawasan ang intensity nito.

Mga Inorganic Compounds: Ang mga materyales tulad ng aluminyo hydroxide at magnesium hydroxide ay malawakang ginagamit din bilang mga retardant na flame na flame. Ang mga compound na ito ay naglalabas ng singaw ng tubig kapag pinainit, na nagpapalamig sa materyal at pinaglaruan ang suplay ng oxygen ng apoy. Ang mekanismong ito ay nakakatulong upang sugpuin ang pagkasunog at maiwasan ang pagkalat ng apoy.

Mga mekanismo ng pagkilos
Ang mga retardant na walang apoy na Halogen ay gumagana sa pamamagitan ng isang kumbinasyon ng mga kemikal at pisikal na proseso na binabawasan ang pagkasunog ng mga materyales. Ang dalawang pangunahing mekanismo ng pagkilos ay:

Formation ng Physical Barrier: Maraming mga retardant na flame ng halogen, lalo na ang mga compound ng posporus at nitrogen, ay bumubuo ng isang proteksiyon na hadlang o layer ng char sa ibabaw ng materyal kapag nakalantad sa init. Insulate ng layer na ito ang pinagbabatayan na materyal mula sa apoy, na pumipigil sa karagdagang pagkasunog.

Pagkagambala ng kemikal: Ang ilang mga retardant na flame na walang apoy ay nakakasagabal sa mga proseso ng kemikal na kasangkot sa pagkasunog. Halimbawa, ang mga retardant na batay sa posporus ay maaaring makagambala sa reaksyon sa pagitan ng mga libreng radikal (mga atomo o molekula na may walang bayad na mga electron) na nagpapalabas ng apoy, binabawasan ang intensity ng apoy.

Paglilinis ng mga gas ng pagkasunog: Ang mga compound tulad ng mga retardant na batay sa nitrogen ay naglalabas ng mga hindi nasusunog na gas, tulad ng nitrogen o singaw ng tubig, na nagpapawalang-bisa sa konsentrasyon ng oxygen at iba pang mga nasusunog na gas sa paligid ng apoy. Makakatulong ito upang mapabagal ang pagkalat ng apoy at mabawasan ang intensity nito.

Mga Pakinabang ng Halogen-Free Flame Retardants
Nabawasan ang mga nakakalason na paglabas: Ang isa sa mga pinakamalaking bentahe ng mga retardant na flame ng halogen ay ang kanilang nabawasan na epekto sa kapaligiran at kalusugan. Hindi tulad ng halogenated flame retardants, na naglalabas ng mga nakakalason na gas tulad ng hydrogen chloride at hydrogen bromide kapag sinunog, ang mga alternatibong walang halogen ay hindi gumagawa ng mga nakakapinsalang byproducts. Binabawasan nito ang panganib ng pagkakalantad sa mga mapanganib na kemikal kung sakaling may apoy.

Pinahusay na pagpapanatili: Maraming mga retardant ng flame na flame na halogen ay mas palakaibigan at biodegradable. Hindi sila nagpapatuloy sa kapaligiran hangga't ang mga halogenated flame retardants, na maaaring makaipon sa lupa at tubig sa paglipas ng panahon.

Pagsunod sa Regulasyon: Bilang mga gobyerno at mga regulasyon na katawan sa buong mundo ay nagpapatupad ng mas mahigpit na pamantayan para sa mga retardant ng apoy, lalo na sa mga elektroniko at mga materyales sa gusali, ang mga alternatibong walang halogen ay madalas na mas mahusay na nakahanay sa mga regulasyong ito. Halimbawa, ang pag-abot ng European Union (pagrehistro, pagsusuri, pahintulot, at paghihigpit ng mga kemikal) na regulasyon ay lalong naghihigpit sa paggamit ng mga halogenated flame retardants, na nagtutulak sa mga industriya na magpatibay ng mas ligtas, mga alternatibong walang halog.