Mehanizam usporavanja plamena melamin cijanurata

Melamin cijanurat(MCA) je često korišten ekološki prihvatljiv usporivač plamena, široko korišten u polimernim materijalima kao što su poliamid (najlon, PA-6/PA-66), epoksi smola, poliuretan, polistiren, poliester (PET, PBT), poliolefin i halogen- besplatne žice i kabela. Njegova izvrsna svojstva usporavanja plamena, niska toksičnost i dobra termička stabilnost učinili su ga širokim interesom i primjenom u područjima elektronike, automobila i građevinarstva.

Melamin cijanurat je spoj nastao reakcijom melamina i cijanurne kiseline. Molekularna rešetkasta struktura formirana vodikovim vezama sadrži bogate elemente dušika. To omogućuje melamin cijanuratu da otpusti određenu količinu dušika pri visokim temperaturama, čime se sprječava širenje plamena. Njegova kemijska struktura određuje njegovu dobru toplinsku stabilnost, mehaničku čvrstoću i odličan učinak usporavanja plamena.

Osim toga, MCA ne sadrži štetne halogene elemente, tako da je naširoko korišten u mnogim prilikama s visokim ekološkim i zdravstvenim zahtjevima, posebno u kućanskim aparatima, građevinskim materijalima i tekstilu.

 

Mehanizam usporavanja plamena melamin cijanurata

Mehanizam usporavanja plamena melamin cijanurata uglavnom se ogleda u njegovim karakteristikama razgradnje na visokim temperaturama i inhibitornom učinku formiranog sloja ugljika na širenje plamena. Konkretno, učinak usporavanja plamena MCA može se analizirati sa sljedećih aspekata:

(1) Otpuštanje dušika za inhibiciju opskrbe kisikom

MCA molekule sadrže veliku količinu dušikovih elemenata. Tijekom procesa zagrijavanja, elementi dušika će se osloboditi u obliku plina (uglavnom plinovitog dušika). Plin dušik sam po sebi ne podržava izgaranje, tako da može učinkovito razrijediti koncentraciju kisika oko izvora vatre, smanjiti temperaturu plamena i tako usporiti brzinu izgaranja i spriječiti širenje izgaranja. Ovaj proces je ključan za poboljšanje svojstava otpornosti na plamen materijala, posebno u uvjetima visoke temperature.

(2) Pospješuje stvaranje karboniziranog sloja

Tijekom procesa pirolize, MCA će se razgraditi i stvoriti karbonizirani sloj tijekom toplinske razgradnje. Ovaj inertni karbonizirani sloj ima izvrsna svojstva toplinske izolacije i može tvoriti barijeru između gorućeg i neizgorenog područja, sprječavajući prijenos topline i dodatno ograničavajući širenje plamena.

Osim toga, karbonizirani sloj također može izolirati kisik u zraku, tvoreći fizički zaštitni sloj, dodatno smanjujući kontakt kisika sa zapaljivim tvarima, čime se učinkovito sprječava izgaranje. Formiranje i stabilnost ovog karboniziranog sloja ključni su za to može li MCA učinkovito igrati ulogu usporivača plamena.

(3) Kemijska reakcija proizvodi vodenu paru

Pod visokom temperaturom okoline, MCA će se podvrgnuti reakciji razgradnje i osloboditi određenu količinu vodene pare. Vodena para može učinkovito smanjiti lokalnu temperaturu i oduzeti toplinu isparavanjem, hladeći tako izvor vatre. Osim toga, stvaranje vodene pare također može smanjiti koncentraciju kisika oko izvora vatre, dodatno sprječavajući širenje plamena.

(4) Sinergijski učinak s drugim dodacima

Uz vlastiti učinak usporavanja plamena, melamin cijanurat također može sinergizirati s drugim usporivačima plamena ili punilima kako bi se poboljšala ukupna svojstva usporavanja plamena materijala. Na primjer, MCA se često koristi u kombinaciji s fosfornim usporivačima gorenja, anorganskim punilima itd., koji mogu poboljšati toplinsku stabilnost i mehanička svojstva materijala i postići sveobuhvatniji učinak usporavanja plamena.

 

Prednosti i primjena melamin cijanurata

(1) Ekološki prihvatljiv i netoksičan

U usporedbi s tradicionalnim halogenim usporivačima plamena, MCA ne ispušta štetne halogene plinove (kao što su klorovodik, bromovodik, itd.) tijekom procesa usporavanja plamena, smanjujući zagađenje okoliša i potencijalnu štetu ljudskom zdravlju. Proces oslobađanja dušika MCA je relativno siguran, stoga je ekološki prihvatljiviji tijekom uporabe i ima manji utjecaj na ekološki okoliš.

(2) Dobra toplinska stabilnost i otpornost na vremenske uvjete

MCA ima visoku toplinsku stabilnost, može održavati stabilna kemijska svojstva na visokim temperaturama i učinkovito sprječava izgaranje uzrokovano visokim temperaturama. U nekim radnim okruženjima s visokim temperaturama, MCA može pružiti dugotrajnu zaštitu kao usporivač plamena.

Osim toga, MCA također ima jaku otpornost na vremenske uvjete, može održati dobre performanse u dugotrajnoj uporabi i prilagoditi se različitim klimatskim uvjetima.

(3) Nizak dim

MCA proizvodi manje dima kada se zagrije na visoke temperature. U usporedbi s tradicionalnim halogenim usporivačima plamena, može značajno smanjiti ispuštanje otrovnih plinova u požarima i smanjiti štetu od dima za osoblje.

 

Kao ekološki prihvatljiv i netoksičanotporan na plamen, Melamin cijanurat ima jedinstveni mehanizam za usporavanje plamena koji pokazuje širok raspon mogućnosti primjene u modernim materijalima. Uz stalno poboljšanje zaštite okoliša i sigurnosnih zahtjeva, melamin cijanurat će se koristiti u više polja i postati jedna od ključnih komponenti materijala koji usporavaju plamen.

 

Za više informacija o tome kako odabrati MCA koji vam odgovara, pogledajte moj članak "Kako odabrati kvalitetan melamin cijanurat?„Nadam se da će vam biti od pomoći.