Aplikasi dan kemajuan penelitian tahan api hidroksida dalam polietilen
Polyethylene (PE) adalah resin termoplastik yang diperoleh dengan polimerisasi monomer etilen. Ini memiliki ketahanan dingin yang baik, kekuatan mekanik yang baik dan sifat dielektrik. Ini banyak digunakan dalam kabel, film, pipa, kemasan, wadah, peralatan medis dan produk lainnya. Tetapi indeks oksigen PE adalah 17,4%, yang merupakan bahan yang mudah terbakar. Bahan PE memiliki kecepatan pembakaran yang cepat, sejumlah besar panas/asap, dan mudah meleleh dan jatuh saat terbakar, yang merupakan ancaman besar bagi keselamatan jiwa dan harta benda, dan membatasi penggunaan dan pengembangan polietilen. Oleh karena itu, sangat penting untuk melakukan modifikasi tahan api.
Tahan api hidroksida logam terutama aluminium hidroksida dan magnesium hidroksida. Flame retardants magnesium-aluminium memiliki stabilitas yang baik, tidak beracun, dan menghasilkan asap yang rendah. Selama proses pembakaran, uap air akan dilepaskan untuk mengencerkan gas yang mudah terbakar, menghilangkan sebagian panas, menghambat pembakaran, dan menghasilkan efek tahan api. Tahan api aluminium-magnesium dapat memperpanjang waktu pengapian dan mengurangi laju pelepasan panas. Kompatibilitas magnesium hidroksida dengan PE buruk dan efisiensi tahan api rendah. Dibutuhkan sejumlah besar penambahan untuk meningkatkan kinerja tahan api, dan sejumlah besar penambahan akan mengurangi pemrosesan bahan komposit. jenis kelamin dan sifat mekanik.
Magnesium hidroksida dimodifikasi permukaannya dengan natrium stearat dan polietilen glikol sebagai pengubah, dan komposit tahan api polietilen densitas tinggi disiapkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketika jumlah penambahan magnesium hidroksida termodifikasi adalah 30%, kekuatan tarik material komposit HDPE/magnesium hidroksida adalah 12,3MPa, magnesium hidroksida memiliki kompatibilitas yang baik dengan HDPE, dan indeks oksigen pembatas meningkat menjadi 24,6% , kinerja tahan api kurang meningkat.
Hidroksida ganda berlapis akan melepaskan CO2 dan H2O ketika terurai, mengencerkan dan memblokir oksigen, sehingga memiliki efek tahan api yang baik dan dapat menggantikan penghambat api yang mengandung halogen dan fosfor.
Komposit tahan api aluminium hidroksida/Mg-Fe-LDH/HDPE dibuat dengan aluminium hidroksida dan magnesium besi hidroksida ganda (Mg-FeLDH) buatan sendiri sebagai penghambat api. Studi ini menemukan bahwa aluminium hidroksida dan Mg-Fe-LDH dapat secara efektif menghambat pelepasan CO dan pelepasan panas selama pembakaran bahan komposit (HDPE1, HDPE2, HDPE3), membuat HDPE sulit menyala. Ketika jumlah total penghambat api adalah 40% (2% dari Mg-Fe-LDH, HDPE2), komposit HDPE memiliki sifat tahan api yang baik.
Komposit HDPE dibuat dengan aluminium hidroksida, vermikulit yang diperluas dan antimon trioksida sebagai penghambat api. Studi ini menemukan bahwa ketika rasio aluminium hidroksida / vermikulit yang diperluas adalah 3:2, sifat mekanik material komposit lebih baik, dan kinerja penekanan asap dan penghambat api mencapai tingkat FV-0. Ketika jumlah total aluminium hidroksida dan vermikulit yang diperluas adalah 50%, indeks oksigen pembatas pertama-tama meningkat dan kemudian menurun dengan meningkatnya aluminium hidroksida, dan rasio optimumnya adalah 3∶2.
Efek magnesium hidroksida dan seng borat pada sifat tahan api dari polietilen densitas rendah linier dan kopolimer etilen etil akrilat dipelajari. Ditemukan bahwa dengan peningkatan rasio magnesium hidroksida dan seng borat, kinerja tahan api dari bahan komposit meningkat. Ketika jumlah penambahan magnesium hidroksida adalah 65%, kinerja tahan api adalah yang terbaik, mencapai tingkat UL94V-0.
Pengaruh magnesium hidroksida pada sifat tahan api polietilen densitas rendah linier dipelajari. Ketika dosis magnesium hidroksida mencapai 70%, indeks oksigen pembatas mencapai 31,4%, yaitu sekitar 71% lebih tinggi dari bahan murni, dan uji pembakaran vertikal mencapai tingkat V-0.
Tahan api hidroksida logam aman, ramah lingkungan dan murah. Ketika digunakan sendiri, efek tahan api tidak baik, dan sejumlah besar penambahan diperlukan untuk meningkatkan kinerja bahan tahan api, tetapi ketika sejumlah besar ditambahkan, sifat mekanik akan berkurang. Oleh karena itu, arah penelitian hidroksida tahan api untuk mempelajari modifikasi permukaan dan menggunakannya dalam kombinasi dengan penghambat api nitrogen dan fosfor untuk meningkatkan kinerja penghambat api dan mengurangi jumlah penambahan.