مثبطات اللهب:ثاني أكبر إضافات المطاط والبلاستيك
مثبطات اللهبمادة مساعدة تُستخدم لمنع اشتعال المواد ومنع انتشار الحرائق. تُستخدم بشكل رئيسي في المواد البوليمرية. مع التوسع في استخدام المواد الاصطناعية والتحسين التدريجي لمعايير الحماية من الحرائق، تُستخدم مثبطات اللهب على نطاق واسع في البلاستيك والمطاط والطلاءات وغيرها. وفقًا للعناصر الكيميائية الرئيسية المفيدة في مثبطات اللهب، يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: مثبطات اللهب غير العضوية، ومثبطات اللهب الهالوجينية العضوية، ومثبطات اللهب الفوسفورية العضوية.
مثبطات اللهب غير العضويةيعمل فيزيائيًا بكفاءة منخفضة وكمية كبيرة من الإضافات. له تأثير معين على أداء المواد. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض سعره، يمكن استخدامه في المنتجات منخفضة الجودة ذات متطلبات الأداء المنخفضة، مثل بلاستيك البولي إيثيلين (PE) والبولي فينيل كلوريد (PVC) وغيرها. خذ هيدروكسيد الألومنيوم (ATH) كمثال. سيخضع للجفاف والتحلل بعد تسخينه إلى 200 درجة مئوية. تمتص عملية التحلل الحرارة وتبخر الماء، مما يمنع ارتفاع درجة حرارة المادة، ويخفض درجة حرارة سطحها، ويبطئ سرعة تفاعل التكسير الحراري. في الوقت نفسه، يمكن لبخار الماء أن يخفف تركيز الأكسجين ويمنع الاحتراق. تلتصق الألومينا الناتجة عن التحلل بسطح المادة، مما يمنع انتشار الحريق بشكل أكبر.
مثبطات اللهب الهالوجينية العضويةتعتمد بشكل أساسي على الطريقة الكيميائية. تتميز بكفاءتها العالية وتوافقها الجيد مع البوليمرات. تُستخدم على نطاق واسع في المسبوكات الإلكترونية ولوحات الدوائر المطبوعة والمكونات الكهربائية الأخرى. ومع ذلك، فإنها تنبعث منها غازات سامة ومسببة للتآكل، مما يُشكل خطرًا على السلامة والبيئة.مثبطات اللهب المبرومة (BFRs)هي في الغالب مثبطات لهب هالوجينية. النوع الآخر هومثبطات الحريق من سلسلة الكلورو (CFRs)درجة حرارة تحللها مماثلة لدرجة حرارة المواد البوليمرية. عند تسخين البوليمرات وتحللها، تبدأ مثبطات اللهب المبرومة (BFRs) بالتحلل أيضًا، وتدخل منطقة احتراق الطور الغازي مع نواتج التحلل الحراري، مما يُثبط التفاعل ويمنع انتشار اللهب. في الوقت نفسه، يغطي الغاز المُنبعث سطح المادة لحجب وتخفيف تركيز الأكسجين، مما يُبطئ في النهاية تفاعل الاحتراق حتى ينتهي. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم مثبطات اللهب المبرومة عادةً مع أكسيد الأنتيمون (ATO). لا يمتلك أكسيد الأنتيمون نفسه خاصية تثبيط اللهب، ولكنه يعمل كمحفز لتسريع تحلل البروم أو الكلور.
مثبطات اللهب الفوسفورية العضوية (OPFRs)يعمل فيزيائيًا وكيميائيًا بكفاءة عالية، ويتميز بانخفاض السمية والمتانة والتكلفة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، يُحسّن سيولة معالجة السبائك، ويوفر وظيفة التلدين والأداء الممتاز. مع ازدياد متطلبات حماية البيئة، أصبحت مثبطات اللهب البرومينية (OPFRs) تحل تدريجيًا محل مثبطات اللهب البرومينية (BFRs) كمنتجات رئيسية.
على الرغم من أن إضافة مثبطات اللهب لا تضمن مقاومة المواد للحريق بشكل كامل، إلا أنها تُجنّب ظاهرة "الحرق المفاجئ" بفعالية، وتُقلّل من احتمالية اندلاع الحرائق، وتُوفّر وقت نجاة ثمينًا للأشخاص في موقع الحريق. كما أن تعزيز المتطلبات الوطنية لتكنولوجيا مثبطات اللهب يُوسّع آفاق تطوير مثبطات اللهب.
وقت النشر: ١٩ نوفمبر ٢٠٢١