Introduzione à i ritardanti di fiamma à basa di azotu per u nylon

Introduzione à i ritardanti di fiamma à basa di azotu per u nylon

I ritardanti di fiamma à basa d'azotu sò carattarizati da una bassa tossicità, non currusività, stabilità termica è UV, bona efficienza ignifuga è efficacia in termini di costi. Tuttavia, i so svantaghji includenu difficultà di trasfurmazione è scarsa dispersione in a matrice polimerica. I ritardanti di fiamma cumuni à basa d'azotu per u nylon includenu MCA (cianuratu di melamina), melamina è MPP (polifosfatu di melamina).

U mecanismu ignifugu implica dui aspetti:

1. Meccanismu fisicu di "Sublimazione è Endotermia": U ritardante di fiamma riduce a temperatura superficiale di u materiale polimericu è l'isola da l'aria per via di a sublimazione è di l'assorbimentu di calore.
2. Carbonizazione Catalitica è Meccanismu Intumescente in a Fase Condensata: U ritardante di fiamma interagisce cù u nylon, prumove a carbonizazione è l'espansione diretta.

L'MCA presenta una doppia funzione in u prucessu di ritardante di fiamma, prumove sia a carbonizazione sia a schiumatura. U mecanismu è l'efficacia di u ritardante di fiamma varianu secondu u tipu di nylon. Studi nantu à l'MCA è l'MPP in PA6 è PA66 rivelanu chì questi ritardanti di fiamma inducenu a reticolazione in PA66, ma prumove a degradazione in PA6, risultendu in una migliore prestazione di ritardante di fiamma in PA66 chè in PA6.

1. Cianuratu di melamina (MCA)

L'MCA hè sintetizatu da a melamina è l'acidu cianurico in acqua, furmendu un adduttu ligatu à l'idrogenu. Hè un eccellente ritardante di fiamma senza alogeni, à bassa tossicità è à bassa emissione di fume, cumunemente utilizatu in i polimeri di nylon. Tuttavia, l'MCA tradiziunale hà un puntu di fusione altu (si decompone è si sublima sopra i 400 °C) è pò esse mischiatu solu cù resine in forma di particelle solide, ciò chì porta à una dispersione irregulare è à una grande dimensione di e particelle, chì hà un impattu negativu nantu à l'efficienza di u ritardante di fiamma. Inoltre, l'MCA funziona principalmente in fase gassosa, risultendu in una bassa furmazione di carbonizazione è strati di carbone sciolti è micca protettivi durante a combustione.

Per risolve questi prublemi, a tecnulugia di i cumposti moleculari hè stata aduprata per mudificà u MCA introducendu un additivu ignifugu cumplementare (WEX), chì abbassa u puntu di fusione di u MCA, permettendu a co-fusione è a dispersione ultrafina cù PA6. U WEX migliora ancu a furmazione di carbone durante a combustione, migliurendu a qualità di u stratu di carbone è rinfurzendu l'effettu ignifugu in fase condensata di u MCA, producendu cusì materiali ignifughi cù prestazioni eccellenti.

2. Intumescent Flame Retardant (IFR)

L'IFR hè un sistema ritardante di fiamma senza alogeni significativu. I so vantaghji annantu à i ritardanti di fiamma alogenati includenu una bassa emissione di fume è un rilasciu di gas non tossicu durante a combustione. Inoltre, u stratu di carbone furmatu da l'IFR pò assorbe u polimeru fusu è ardente, impedendu u gocciolamentu è a propagazione di u focu.

I cumpunenti chjave di l'IFR includenu:

• Fonte di gas (cumposti à basa di melamina)
• Fonte d'acidu (ritardanti di fiamma fosforu-azotu)
• Fonte di carbone (u nylon stessu)
• Additivi sinergichi (per esempiu, boratu di zincu, idrossidu d'aluminiu) è agenti anti-goccia.

Quandu u rapportu di massa di ritardanti di fiamma fosforu-azotu à i cumposti à basa di melamina hè:

• Sottu à 1%: Effettu ignifugu insufficiente.
• Sopra à 30%: A volatilizazione si verifica durante u trattamentu.
• Trà 1%–30% (in particulare 7%–20%): Prestazione ottimale ignifuga senza affettà a processabilità.

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