ในกลุ่มสารหน่วงไฟนั้น MCA เป็นสารหน่วงไฟที่ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีมานี้ แม้กระทั่งเคยขาดแคลนมาก่อน ดังนั้น คุณเข้าใจหรือไม่ว่า MCA คือสารหน่วงไฟ ชนิดใด หลักการทำงานของสารหน่วงไฟนั้นชัดเจนหรือไม่ มาดูกันเลย!
สารหน่วงไฟที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบมีอะไรบ้าง?
ในปัจจุบันสารหน่วงไฟที่ทำจากไนโตรเจนมีอยู่ 3 ประเภทหลักๆ คือ เมลามีน ไดไซยาไนด์ เกลือกัวนิดีน (กัวนิดีนคาร์บอเนต กัวนิดีนฟอสเฟต กัวนิดีนฟอสเฟตคอนเดนเสท และกัวนิดีนซัลฟาเมต) และอนุพันธ์ของสารเหล่านี้ โดยเฉพาะอนุพันธ์ฟอสเฟต
- เมลามีน
เมลามีนมักถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบของโฟมในการผลิตสารเคลือบกันไฟชนิดพองตัว ซึ่งมีคุณสมบัติการเกิดโฟมที่ดีและมีคาร์บอนหนาแน่น นอกจากจะใช้เป็นสารหน่วงไฟเพียงอย่างเดียวแล้ว สารหน่วงไฟที่นิยมใช้กันยังเป็นเกลืออนุพันธ์ที่ได้จากปฏิกิริยากับกรด และนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติก PE, PP และ PVC รวมถึงพลาสติกเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติ้งอื่นๆ เมลามีนเมื่อผสมกับฟอสเฟตเหลว จะถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในโฟมโพลียูรีเทนที่หน่วงไฟ
- ไดไซแอนไดเอไมด์
ไดไซยาไนด์ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตสารหน่วงไฟเกลือกัวนิดิเนียม ซึ่งสามารถทดแทนเมลามีนหรือใช้ร่วมกับเมลามีนได้ สิทธิบัตรยุโรประบุว่าเมื่อผสมไดไซยาไนด์ในสัดส่วนที่เท่ากันและเติม 5% จะทำให้โพลีเอไมด์มีคุณสมบัติหน่วงไฟตามมาตรฐาน UL94 V-0 ซึ่งสารหน่วงไฟนี้มีผลเพียงเล็กน้อยต่อความแข็งแรงในการฉีกขาดของวัสดุ นอกจากนี้ ไดไซยาไนด์ยังสามารถใช้ทำกาวติดไฟสำหรับงานไม้ได้อีกด้วย
- เกลือกัวนิดีน
นอกจากจะใช้เป็นสารตัวกลางสำหรับยาและสีย้อมแล้ว เกลือกัวนิดีนยังมักถูกใช้เป็นสารหน่วงไฟสำหรับวัสดุที่มีเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบหลัก เช่น ไม้ กระดาษ และกระดาษแข็ง สารหน่วงไฟเหล่านี้มีคุณสมบัติหน่วงไฟที่คงทนยาวนาน ดูดความชื้นได้น้อยกว่าสารหน่วงไฟอนินทรีย์มาก และมีคุณสมบัติในการตกแต่งที่ดี จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไม้ตกแต่งคุณภาพสูง นอกจากนี้ ยังสามารถใช้เป็นส่วนประกอบของสารก่อฟองในสารเคลือบกันไฟแบบ intumescent ได้อีกด้วย
MCA เป็นสารหน่วงไฟชนิดเติมแต่งที่ผลิตจากเมลามีนและกรดไซยานูริกที่อุณหภูมิหนึ่ง และสังเคราะห์โดยใช้น้ำเป็นตัวกลาง MCA ปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น และไม่มีรส และมีอุณหภูมิการสลายตัวสูง (เสถียรมากที่ 300°C และสลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C) ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพในการหน่วงไฟที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีควันน้อยระหว่างการแปรรูป เข้ากันได้ดีกับวัสดุพอลิเมอร์ และไม่เกิดการโยกย้ายพื้นผิว MCA ถูกใช้เป็นสารหน่วงไฟสำหรับไนลอน, PBT, PP, อีพอกซีเรซิน, ออร์กาโนซิลิคอน, โพลียูรีเทน, ยาง และวัสดุพอลิเมอร์อื่นๆ MCA มีประสิทธิภาพในการหน่วงไฟที่ดี และสามารถทำงานร่วมกับสารหน่วงไฟฟอสฟอรัส โบรมีน และพลวงได้ดี และสามารถใช้ร่วมกับสารหน่วงไฟอื่นๆ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการหน่วงไฟที่ดี ในเชิงเศรษฐศาสตร์ MCA ถือเป็นสารหน่วงไฟที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับวัสดุไนลอน เอกสารรายงานว่าการเติม MCA เศษส่วนมวล 10% ลงในไนลอน 6 ไนลอน 66 หรือส่วนผสมของไนลอนดังกล่าวสามารถบรรลุมาตรฐานสารหน่วงไฟ UL94 V-0 ได้
กลไกการหน่วงไฟ
โดยทั่วไปเชื่อกันว่าสารหน่วงไฟไนโตรเจนมีแนวโน้มที่จะปล่อยก๊าซที่ไม่ติดไฟ เช่น แอมโมเนีย ไนโตรเจน ไนโตรเจนออกไซด์ และไอน้ำ เมื่อสลายตัวด้วยความร้อน การเกิดก๊าซเหล่านี้และการสลายตัวของสารหน่วงไฟจะดูดซับความร้อนส่วนใหญ่ ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของพอลิเมอร์ลดลงอย่างมาก
และก๊าซที่ไม่ติดไฟเหล่านี้ เช่น ไนโตรเจน ไม่เพียงแต่มีบทบาทในการเจือจางออกซิเจนในอากาศและความเข้มข้นของก๊าซติดไฟที่เกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของพอลิเมอร์เท่านั้น แต่ยังทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อผลิตไนโตรเจน น้ำ และออกไซด์ที่ลึก ซึ่งใช้ออกซิเจนบนพื้นผิวของวัสดุไปพร้อมกับการให้ผลหน่วงการติดไฟที่ดีอีกด้วย
ข้อดีของสารหน่วงไฟ
- ความเป็นพิษต่ำ
การทดลองทางชีววิทยาแสดงให้เห็นว่าดัชนีความเป็นพิษของสารหน่วงไฟฮาโลเจนที่จำเป็นต่อประสิทธิภาพการหน่วงไฟในระดับเดียวกันนั้นสูงกว่าสารหน่วงไฟไนโตรเจนถึงห้าเท่า และการปล่อยควันของวัสดุพอลิเมอร์ที่ผ่านการเคลือบสารหน่วงไฟไนโตรเจนนั้นต่ำ รองจากสารตัวเติมสารหน่วงไฟอนินทรีย์ที่ทำจากโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหนาแน่นของควันในช่วงเริ่มต้นของไฟนั้นต่ำ ทำให้ผู้คนมีโอกาสหลบหนีและช่วยอำนวยความสะดวกในการดับไฟในช่วงเริ่มต้น
- ประสิทธิภาพการทนไฟสูง
จากการทดสอบพบว่าสารหน่วงไฟไนโตรเจนประกอบด้วยฮาไลด์ โลหะออกไซด์ สารหน่วงไฟฟอสเฟต ไฮเดรตอนินทรีย์ สารประกอบไฮดรอกซิล โบไรด์ ซิลิเกต สารประกอบคาร์บอเนต สารประกอบไนโตรเจน ซึ่งมีระยะเวลาการติดไฟและอัตราการคายความร้อนสูง พบว่าประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟไนโตรเจนสูงที่สุด
- กัดกร่อนน้อยลง
- ก๊าซที่เกิดจากสารประกอบไนโตรเจนระหว่างการเผาไหม้มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและไม่มีผลกระทบรุนแรงต่อผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า การทดลองแสดงให้เห็นว่าตัวนำไฟฟ้าหรือส่วนประกอบไฟฟ้าที่ผ่านการเคลือบสารหน่วงไฟด้วยไนโตรเจนยังคงสามารถใช้งานได้หลังเกิดเพลิงไหม้
- ไม่ขัดแย้งกับสารกันแสงในวัสดุ
สารหน่วงไฟที่ทำจากไนโตรเจนไม่มีกลุ่มที่สามารถสร้างอนุมูลอิสระได้ง่าย เช่น ฮาไลด์ ดังนั้นจึงไม่กินสารคงตัวแสงในวัสดุบางชนิด
- อุณหภูมิการสลายตัวทางความร้อนสูง
ไม่ต้องกังวลเรื่องสารหน่วงไฟจะสลายตัวระหว่างการแปรรูปวัสดุ ซึ่งอาจทำให้เกิดความล้มเหลวของสารหน่วงไฟ วัสดุยังคงคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติหน่วงไฟที่ดีแม้ผ่านการอัดรีดด้วยเครื่องอัดรีดแบบหลายชั้น
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ขยะไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม ตัวอย่างสินค้าฟรี หรือใบเสนอราคา โปรดติดต่อเราทางอีเมล: [email protected]หรือโทรหาเราที่: +86-28-8411-1861
รูปภาพและข้อความบางส่วนนำมาจากอินเทอร์เน็ต และลิขสิทธิ์เป็นของผู้เขียนต้นฉบับ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาติดต่อเราเพื่อลบทิ้ง