Информация о торгах полимерными материалами

Марка
Пос. цена
Изм.
% Изм.

Смотреть все марки >
Марка 1РУБ.
1 месяц3 месяца6 месяцев1 годвсё время
    Россия

    Антипирены

    Антипирены применяются с целью снижения горючести предметов, имеющих полимерную природу. Антипирениты также именуют замедлителями горючести, они играют важную роль в спасении жизни людей при возникновении пожаров и в обеспечении безопасности окружающей среды.

    В таблице ниже приведена характеристика горючести нескольких полиматериалов.

    Материал

    Продукты пиролиза

    Продукты горения

    Температура зажигания, оС (по ASTM 1929-68)

    Кислородный индекс, % (по ASTM 2863-76)

    Полиолефины

    Олефины, парафины, ациклические остатки углеводородов

    СО, СО2

    343

    17,4

    Полистирол

    Мономеры, димеры, тримеры стирола

    СО, СО2

    360

    18,3

    Полиакрилаты

    Мономеры

    СО, СО2

    338

    17,3

    Поливинилхлорид

    HCL, ароматические углеводороды

    НСl, СО, СО2

    454

    47 (самозатухающий)

    Поликарбонат

    СО2, фенол

    СО, СО2

    482

    27

    Полиамид 66

    Амины, СО, СО2

    СО, СО2, NH3, амины

    424

    28,7 (самозатухающий)

    Полиэфиры

    Стирол, бензойная кислота

    СО, СО2

    485

    22,8

    Содержанием углерода и водорода обуславливается горючесть полимерных материалов. Так, если нагревать выше температуры термической деструкции, то макромолекулы распадаются на ненасыщенные и насыщенные УВ, которые подвергаются экзотермическим реакциям окисления.

    Антипирены действуют за счет изолирования источника пламени: горючего, тепла или кислорода. Как правило, применяют комбинацию антипиренов, которые усиливают действие друг друга.

    Виды антипиренов

    Известны три группы антипиренов:

    • Добавки с непосредственным химическим воздействием

    • Интумесцентные добавки

    • Добавки, которые механически смешивают с полимером

    Добавки из первой группы используют в основном для реактопластов. В полиэфирные смолы вводится дибромнеопентил гликоль. Для эпоксидных соединений рекомендуется применять фосфорные соединения.

    Когда полимерная система коксуется и одновременно вспенивается в процессе горения, наступает интумесценция (вспучивание). При данном процессе пенистый слой, состоящий из кокса, уменьшается в плотности с увеличением температуры, тем самым защищая материал от воздействия пламени или тепла. Интумесцентные добавки считаются антипиренами, не угрожающими окружающей среде – экологически безопасными. На данный момент такого рода добавки достаточно широко применяются, так как при их сгорании практически не выделяются токсичные продукты. Однако, интумесцентные добавки наделены недостатками: их достаточно сложно нанести в качестве покрытия, используя стандартные методы, они имеют значительную стоимость и растворимы в воде.

    Добавки третьей группы, которые механически смешивают с полимером, применимы для эластомеров, реактопластов и термопластов.

    Рассмотрим некоторые из них:

    • Неорганические антипирены – гидроокиси магния и алюминия, красный фосфор, полифосфат аммония. На долю перечисленных веществ приходится около 50% всего производства замедлителей горения

    • Антипирены с содержанием галогенов – хлора и брома – сосредотачивают на себе 25% всего рынка замедлителей горения.

    • Фосфорорганические антипирены – представляют собой производные эфиров, на них приходится около 20% мирового производства. Известно, что рассматриваемые антипирены могут включать в свой состав атомы хлора и брома, которые являются синергистами органических соединений с фосфором.

    Вышеуказанные системы антипиренов путем химического или физического воздействия подавляют или предотвращают горение.

    Антипирены с содержанием галогенов

    В ряду фтор > хлор > бром > йод увеличивается эффективность антипиренов с содержанием галогенов. Как правило, хлор- и бромсодержащие антипирены применяются чаще всего. Это обусловлено наилучшим соотношением цены и качества. Антипирены с содержанием брома являются наиболее эффективными из-за меньшей летучести их продуктов горения, поэтому они применяются наиболее часто. При этом также отмечается, что бромсодержащие антипирены распадаются при более низком температурном интервале, за счет чего обеспечивается оптимальная концентрация брома в газовой фазе.

    Бромсодержащие антипирены

    Бромсодержащие антипирены могут быть как алифатическими, так и ароматическими. Первые являются наиболее активными, но наименее стабильными при переработке. По этой причине наиболее распространенными считаются антипирены с содержанием брома.

    Полибромдифенил оксид

    PBDO – полибромдифенил оксид и его производные, подходят для наибольшего количества пластмасс за исключением вспененного ПС. Из-за давления экологов в последнее время его применение значительно сокращается.

    Дибромнеопентил гликоль

    DBNPG – дибромнеопентил гликоль и его производные. Используется как антипирен в процессе синтеза для полиэфирных смол. В его состав сходит до 60% брома, химически устойчив и термически стабилен, высокоэффективен, обладает высокой светостойкостью.

    Дибромстирол

    Дибромстирол и его производные – используется для АБС-пластиков, конструкционных термопластичных материалов, ПС, ПУ и ненасыщенных полиэфиров. Не рекомендуется его применение в качестве антипирена для поливинилхлорида, жестких полиуретановых пен и вспененного полистирола.

    Гексабромциклододекан

    Гексабромциклододекан – применим для полиолефинов и ударопрочного полистирола.

    Пентабромбензил

    Пентабромбензил акрилат – используется исключительно для конструкционных термопластов.

    Бромированные эпоксиолигомеры

    BEO – бромированные эпоксиолигомеры. Их применяют для ПЭТ, ПА66, ПБТ, ПА6, являющихся конструкционными термопластиками, а также для смесей АБС и ПК. BEO химически устойчивы, обладают высокой молекулярной массой за счет чего не мигрируют, термостабильны.

    Тетрабромфталевый ангидрид

    Тетрабромфталевый ангидрид – применяется для полиуретанов и реактопластов, ПВХ.

    Трибромнеопентанол

    TBNPA – трибромнеопентанол. Наделен высокой термостойкостью и светостойкостью, не подвергается гидролитическому разрушению, отлично подходит для производства негорючих ПУ, т.к. отлично растворим в полиолах.

    Трибромфенол

    Трибромфенол – применим для ПС, УПС, АБС, полиамида, поликарбоната, реактопластов. Не рекомендуется к применению для поливинилхлорида и полиолефинов.

    Антипирены с содержанием хлора

    Антипирены с содержанием хлора, как уже упоминалось выше, действуют в газовой фазе, содержат достаточно большое количество хлора. Как правило, применяются в комбинации с оксидами сурьмы. Такого рода антипирены недорогие, обладают хорошей светостабильностью, но относительно термостабильности уступают бромсодержащим антипиренам. Также из-за хлорсодержащих антипиренов возможно образование коррозии на оборудовании.

    Выделяют 3 типа хлорсодержащих антипиренов:

    • Хлорированные алкилфосфаты;

    • Хлорированные парафины;

    • Хлорированные циклоалифатические углеводороды.

    Алкилфосфаты

    Алкилфосфаты добавляются в количестве 5 – 15% в ПУ пены в зависимости от ее плотности. Выделяют три модификации: три(2-хлор(1-лорметил)этил) фосфат (TDPP), три(2-хлорэтил)фосфат (TCEP); три(2-хлор1-метилэтил)фосфат (TCPP).

    Хлорированные парафины

    Хлорированные парафины – содержат в своем составе до 72% хлора. Применяются в основном пластификаторов для ПВХ с ДБФ или ДОФ, а также в кабельной изоляции и линолеумах.

    Хлорированные циклоалифатические углеводороды

    Хлорированные циклоалифатические углеводороды – основным их представителем является додекахлордиметилдибензоциклооктан. Применяется для большого количества полимерных материалов, в т.ч. и для полиамидов и полиолефинов. Возможно использование с оксидами сурьмы и боратом цинка – синергистами. Наделен такими ценными свойствами: низкая плотность, высокая светостойкость, высокая теплостойкость, образует малое количество дыма, не мигрирует на поверхность, не пластифицирует полимер, дешевый.

    Соединения с фтором являются малоэффективными, а соединения с йодом обладают низкой термостабильностью при переработке.

    Механизм действия антипиренов

    «Популярные» антипирены (фосфор- или галогенсодержащие добавки) содержат с воем составе тяжелые металлы, негативно воздействуют на окружающую среду и здоровье человека. По этой причине были придуманы вспучивающиеся системы, предкерамические добавки, полимерные нанокомпозиты, всевозможные типы коксообразователей, легкоплавкие стекла и системы, способные модифицировать морфологию полимера. Говоря о бромсодержащих антипиренах, отметим, что при их сжигании вообще не выделяется никаких токсичных соединений. Также полимерные материалы с содержанием брома возможно подвергать вторичной переработке за счет высокой термостабильности такого рода антипиренов.

    Обратимся к механизму действия антипиренов. Следует отметить, что они способны подавлять процессы, которые способствуют горению в жидкой, газообразной или твердой фазе: это зависит от химического строения. Антипирены влияют на определенные стадии пиролиза при высоких температурах, воспламенения и распространения пламени. Если заменить антипирен одного типа на другой, возможно изменить сам механизм процесса замедления горения.

    Что касается антипиренов с содержанием галогенов, их воздействие происходит за счет вмешательства в процессы, которые протекают по радикально-цепному механизму в газовой фазе во время горения. Так, образующиеся при горении радикалы ОНи Н радикалами брома и хлора ингибируются. Данные радикалы образуются при термолизе антипирена, выводятся из зоны горения. Антипирены с содержанием галогенов являются достаточно обширным классом соединений, включают в себя как органику и неорганику, но механизм их воздействия является одинаковым.

    Что касается гидроксидов магния и алюминия, при их нагреве выделяются пары воды, благодаря которым происходит охлаждение полимерной матрицы, и процесс горения прекращается. Помимо прочего, выделившиеся пары воды способствуют эффекту разбавления в газовой фазе и образуют кислорододефицитную зону. Оксиды, в свою очередь, выступают катализаторами образования кокса, что позволяет создать дополнительный защитный слой на поверхности горящего полимера.

    Фосфорные соединения влияют на реакции, протекающие в твердой фазе. Когда происходит термодеструкция, антипирены с фосфором превращаются в фосфорную или полифосфорную кислоту, катализирующую процесс дегидратации пиролизирующегося полимерного субстрата с последующей его карбонизацией.

    Главные свойства антипиренов

    Стоит отметить еще раз, что к главным свойствам антипиренов относится:

    • способность ингибировать процессы горения, протекающие в газовой фазе, или способствовать образованию кокса;

    • высокая термостойкость, а также возможность разложения на активные продукты;

    • экологическая безопасность.

    Ниже приведена схема, на которой представлены основные представители антипиренов. Сюда включены как экологически безопасные полимерные нанокомпозиты на основе слоистых силикатов, низкоплавкие стекла, прекурсоры керамики, органические коксообразователи, вспучивающиеся системы.

    moskva
    moskva
    krasnodar
    mendeleevo
    moskva
    moskva
    lesnoj-gorodok
    fryanovo