تطبيق وبحوث مثبطات اللهب الهيدروكسيد في البولي إيثيلين

البولي إيثيلين (PE) هو راتينج لدن بالحرارة يتم الحصول عليه عن طريق بلمرة الإيثيلين المونومر. لديها مقاومة جيدة للبرودة ، وقوة ميكانيكية جيدة وخصائص عازلة. يستخدم على نطاق واسع في الكابلات والأفلام والأنابيب والتعبئة والحاويات والأجهزة الطبية وغيرها من المنتجات. لكن مؤشر الأكسجين PE هو 17.4٪ ، وهي مادة قابلة للاشتعال. تتميز مادة البولي إيثيلين بسرعة احتراق عالية ، وكمية كبيرة من الحرارة / الدخان ، ومن السهل تذويبها وإسقاطها عند الاحتراق ، مما يشكل تهديدًا كبيرًا على سلامة الأرواح والممتلكات ، ويحد من استخدام وتطوير البولي إيثيلين. لذلك ، من الضروري إجراء تعديل مثبط للهب.

مثبطات اللهب لهيدروكسيد المعادن هي بشكل أساسي هيدروكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم. مثبطات اللهب المغنيسيوم والألومنيوم لها ثبات جيد ، وعدم سمية ، وتوليد دخان منخفض. أثناء عملية الاحتراق ، سيتم إطلاق بخار الماء لتخفيف الغاز القابل للاحتراق ، وسحب جزء من الحرارة ، ومنع الاحتراق ، وإنتاج تأثير مثبط للهب. مثبطات اللهب المصنوعة من الألومنيوم والمغنيسيوم يمكنها إطالة وقت الاشتعال وتقليل معدل إطلاق الحرارة. توافق هيدروكسيد المغنيسيوم مع PE ضعيف وكفاءة مثبطات اللهب منخفضة. إنها تحتاج إلى قدر كبير من الإضافة لتحسين أداء مثبطات اللهب ، وكمية كبيرة من الإضافة ستقلل من معالجة المواد المركبة. الجنس والخصائص الميكانيكية.

تم تعديل هيدروكسيد المغنيسيوم على السطح باستخدام ستيرات الصوديوم والبولي إيثيلين جلايكول كمعدلات ، وتم تحضير مركبات مثبطات اللهب البولي إيثيلين عالية الكثافة. أظهر البحث أنه عندما تكون كمية إضافة هيدروكسيد المغنيسيوم المعدل 30٪ ، فإن قوة الشد لمادة HDPE / هيدروكسيد المغنيسيوم المركبة هي 12.3MPa ، هيدروكسيد المغنيسيوم له توافق جيد مع HDPE ، ويزداد مؤشر الأكسجين المحدد إلى 24.6٪ ، تحسن أداء مثبطات اللهب أقل.

سيطلق الهيدروكسيد المزدوج الطبقي ثاني أكسيد الكربون و H2O عندما يتحلل ، ويخفف ويحجب الأكسجين ، مما يجعله يتمتع بتأثير جيد مثبط للهب ويمكن أن يحل محل مثبطات اللهب المحتوية على الهالوجين والفوسفور.

تم تحضير مركبات مثبطات اللهب هيدروكسيد الألومنيوم / Mg-Fe-LDH / HDPE باستخدام هيدروكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد مزدوج من حديد المغنيسيوم محلي الصنع (Mg-FeLDH) كمثبطات للهب. وجدت الدراسة أن هيدروكسيد الألومنيوم و Mg-Fe-LDH يمكن أن يمنع بشكل فعال إطلاق ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الحرارة أثناء احتراق المواد المركبة (HDPE1 ، HDPE2 ، HDPE3) ، مما يجعل من الصعب اشتعال HDPE. عندما تكون الكمية الإجمالية لمثبطات اللهب 40٪ (2٪ من Mg-Fe-LDH ، HDPE2) ، فإن مركبات البولي إيثيلين عالي الكثافة لها خصائص مثبطة للهب جيدة.

تم تحضير مركبات HDPE باستخدام هيدروكسيد الألومنيوم والفيرميكوليت الموسع وثالث أكسيد الأنتيمون كمثبطات للهب. وجدت الدراسة أنه عندما كانت نسبة هيدروكسيد الألومنيوم / الفيرميكوليت الممتد 3: 2 ، كانت الخواص الميكانيكية للمادة المركبة أفضل ، ووصل أداء إخماد الدخان ومثبطات اللهب إلى مستوى FV-0. عندما تكون الكمية الإجمالية لهيدروكسيد الألومنيوم والفيرميكوليت الموسع 50٪ ، يزداد مؤشر الأكسجين المحدد أولاً ثم يتناقص مع زيادة هيدروكسيد الألومنيوم ، وتكون النسبة المثلى 3∶2.

تمت دراسة تأثيرات هيدروكسيد المغنيسيوم وبورات الزنك على الخواص المثبطة للهب للبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة والبوليمر المشترك إيثيل إيثيل أكريليت. وجد أنه مع زيادة نسبة هيدروكسيد المغنيسيوم وبورات الزنك ، يتحسن أداء مثبطات اللهب للمادة المركبة. عندما كانت كمية إضافة هيدروكسيد المغنيسيوم 65٪ ، كان أداء مثبطات اللهب هو الأفضل ، حيث وصل إلى مستوى UL94V-0.

تمت دراسة تأثير هيدروكسيد المغنسيوم على الخواص المثبطة للهب للبولي ايثيلين الخطي منخفض الكثافة. عندما تصل جرعة هيدروكسيد المغنيسيوم إلى 70٪ ، يصل مؤشر الأكسجين المحدد إلى 31.4٪ ، وهو أعلى بحوالي 71٪ من المادة النقية ، ويصل اختبار الاحتراق العمودي إلى مستوى V-0.

مثبطات اللهب لهيدروكسيد المعادن آمنة وصديقة للبيئة وغير مكلفة. عند استخدامه بمفرده ، فإن تأثير مثبطات اللهب ليس جيدًا ، ويلزم قدر كبير من الإضافة لتحسين أداء مثبطات اللهب للمادة ، ولكن عند إضافة كمية كبيرة ، سيتم تقليل الخواص الميكانيكية. لذلك ، هو اتجاه البحث عن مثبطات اللهب الهيدروكسيد لدراسة تعديل السطح واستخدامه مع مثبطات اللهب النيتروجين والفوسفور لتحسين أداء مثبطات اللهب وتقليل كمية الإضافة.