فناوری و توسعه فیبر بازدارنده شعله مصنوعی

سیستم ضد شعله سیلیکونی

روش های جدید اصلاح بازدارنده شعله برای سری های سیلیکونی شامل بازدارنده های شعله مبتنی بر سیلیکون و بازدارنده های شعله بر پایه سیلیکون معدنی است. بازدارنده های شعله بر پایه سیلیکون عمدتاً ترکیبات سیلوکسان هستند. به عنوان مثال، پلیمرهای بازدارنده شعله که از مواد بازدارنده شعله مبتنی بر سیلیکون استفاده می کنند فیبر اکریلونیتریل دارای مزایای عدم تولید گاز سمی در حین احتراق و عدم چکیدن ذوب است. در حال حاضر، بازدارنده های شعله بر پایه سیلیکون معدنی عمدتاً شکل نانوکامپوزیت های پلی آمید / خاک رس معدنی را می پذیرند. کشورهای خارجی نیز افزودن مواد سیلیکات نانو لایه در فرآیند پلیمریزاسیون پلی استر یا مذاب ریسندگی را برای اصلاح خواص فیزیکی و مکانیکی و خواص احتراق مواد پلی استر مورد مطالعه قرار داده‌اند. موسسه شیمی آکادمی علوم چین نیز کارهای تحقیقاتی در این زمینه انجام داده و دستاوردهای خاصی داشته است.

ظرافت فوق العاده مواد بازدارنده شعله معدنی امروزه به نقطه داغی در توسعه فناوری بازدارنده شعله تبدیل شده است. روش پراکندگی بازدارنده شعله جامد به ذرات با اندازه l-100 نانومتر با استفاده از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی، فناوری نانو ضد شعله نامیده می‌شود. روش های فیزیکی شامل روش تراکم تبخیر و روش خرد کردن مکانیکی است. روش های شیمیایی شامل روش واکنش فاز گاز و روش فاز مایع است. به عنوان مثال، تری اکسید آنتیموان از قوس پلاسمایی ناحیه تبخیر واکنش گاز دم عبور می کند تا تبخیر شود و سپس برای خاموش کردن وارد محفظه متراکم می شود که می تواند ذرات 0.275 نانومتری تری اکسید آنتیموان را به دست آورد. فن آوری ضد شعله بسیار ریز نه تنها می تواند کارایی بازدارنده شعله را بهبود بخشد و مقدار بازدارنده شعله را کاهش دهد، بلکه تأثیر زیادی در بهبود مقاومت دود، مقاومت در برابر آب و هوا و رنگ آمیزی بازدارنده شعله دارد. در سال های اخیر، تری اکسید آنتیموان کلوئیدی توسعه یافته در خارج از کشور دارای ویژگی های اندازه ذرات کوچک (کمتر از 100 نانومتر)، پراکندگی آسان، قدرت رنگ کم و غیره است و در کاربرد عملی الیاف بازدارنده شعله به نتایج خوبی دست یافته است.

تکنولوژی میکروکپسول

فن آوری میکروکپسول برای بسته بندی ذرات بازدارنده شعله، مانند عملیات سطحی هیدروکسید آلومینیوم و هیدروکسید منیزیم با سیلان و تیتانات است. یا جذب بازدارنده شعله در حفره های حامل معدنی برای تشکیل میکروکپسول لانه زنبوری، کند کننده شعله، که می تواند سازگاری بازدارنده ها و پلیمرها را بهبود بخشد. مولکول های سیلان و مولکول های تیتانات یک "لایه فیلم مولکولی" روی سطح ذرات هیدروکسید آلومینیوم و هیدروکسید منیزیم تشکیل می دهند و یک "پیوند پل" بین بازدارنده شعله و پلیمر ایجاد می شود. با استفاده از رزین سیلیکات و سیلیکون، بازدارنده آلی شعله که به راحتی در اثر حرارت تجزیه می شود، می تواند به خوبی محافظت شود، در نتیجه به طور موثر پایداری حرارتی بازدارنده شعله را بهبود می بخشد. در داخل و خارج از کشور، تحقیقات زیادی در مورد ریزپوشانی مواد بازدارنده شعله مانند فسفر قرمز و پلی فسفات آمونیوم انجام شده است. ریسندگی ترکیبی از فسفر قرمز و پلی آمید ریزپوشانی شده همچنین می تواند الیاف پلی آمید بازدارنده شعله را با خواص خود خاموش شوندگی بدست آورد. از پلی فسفات آمونیوم کپسوله شده نیز می توان برای مقاوم سازی الیاف پلی پروپیلن در آتش استفاده کرد.

تکنولوژی ترکیبی

در طول عملیات بازدارنده شعله مواد، مشخص شد که استفاده همزمان از برخی بازدارنده های شعله به یک اثر هم افزایی خوب دست می یابد و اثر بازدارنده شعله ایده آل تری به دست می آورد. مثلاً فسفر بعلاوه هالوژن، آنتیموان بعلاوه هالوژن، فسفر بعلاوه نیتروژن، فسفر بعلاوه ترکیب آب کریستالی و... به این روش ترکیب، تکنولوژی ترکیب می گویند. کاربرد ترکیبی ترکیب هالوژن-فسفر-سیلیکون اثر بازدارنده شعله بهتری دارد و هالوژن، فسفر و سیلیکون اثر هم افزایی بازدارنده شعله دارند. در دماهای بالا، هالوژن و فسفر باعث تشکیل کربن می شوند، سیلیکون پایداری حرارتی این لایه های کربنی را افزایش می دهد و هنگامی که سیلوکسان به جای سیلان استفاده می شود، هم افزایی بازدارنده شعله بین دو عنصر فسفر بیشتر تقویت می شود.

جهت توسعه بازدارنده شعله الیاف مصنوعی

توسعه فن آوری بازدارنده شعله الیاف مصنوعی باید در جهت چند منظوره سازی توسعه یابد، در حالی که بهبود کارایی بازدارنده شعله، فیبر دارای خواص دیگری در همان زمان است، مانند الیاف پلی استر با دمای معمولی مقاوم در برابر شعله و غیره. ; بهبود بازدارنده شعله در فیبر سازگاری و یکنواختی مخلوط. استفاده از سیستم جدید بازدارنده شعله در اصلاح الیاف بازدارنده شعله و غیره، به طوری که چشم انداز بازار صنعتی سازی الیاف بازدارنده شعله بسیار گسترده خواهد بود.

ادغام عملکردی

ترکیب عملکردی بازدارنده‌های شعله در حال تبدیل شدن به یک روند توسعه جدید است و کشورهایی در سراسر جهان اکنون در حال توسعه بازدارنده‌های شعله دو کاره و چند منظوره هستند. امید است که با افزودن یک ماده کامپوزیت، بتواند عملکرد دوگانه و تطبیق پذیری ضد شعله ضد الکتریسیته ساکن یا رنگرزی آسان بازدارنده شعله، بازدارنده شعله و آنتی باکتریال را ایفا کند، به عنوان مثال، استفاده از بازدارنده شعله ضد الکتریسیته ساکن و تراشه های پلی استر ریسندگی ترکیبی روش تهیه شده است. فیبر پلی استر ضد شعله آنتی استاتیک در حال حاضر کشورهایی مانند اروپا، آمریکا و ژاپن مواد ضد شعله کامپوزیت معدنی مانند هیدروکسید آلومینیوم، سیلیس، بورات روی و سایر مواد معدنی با عملکردهای بازدارنده شعله و سرکوب دود و تری اکسید آنتیموان تولید کرده اند. درمان الیاف ضد شعله با فلوراید نه تنها به دوام الیاف در برابر شعله کمک می کند، بلکه می تواند عملکرد ضد آب الیاف را نیز به طور موثر بهبود بخشد.