I. تحليل قابلية تطبيق مضادات اللهب القائمة
هيدروكسيد الألومنيوم (ATH)
المزايا:
- صديقة للبيئة، منخفضة التكلفة.
- يعمل من خلال التحلل الحراري وإطلاق بخار الماء، مناسبة للأنظمة الخالية من الهالوجين.
العيوب:
- يتطلب تحميلًا كبيرًا (30 - 50 درجة فرنسيًا) للفعالية ، مما قد يؤثر على مرونة الإسفنج وكثافته.
التطبيق:
- مناسبة لصياغة مضاعفات اللهب الأساسية
- يوصى بالمزيج مع المواد المضادة للتآزر (على سبيل المثال، بورات الزنك).
بورات الزنك
المزايا:
- مضاد للاشتعال التآزري، يزيد من فعالية الـ (إيه تي إتش)
- يعزز تشكيل الكربون ويقمع الدخان
العيوب:
- فعالية محدودة عند استخدامها وحدها؛ يتطلب الجمع مع مضادات اللهب الأخرى.
التطبيق:
- يوصى به كعامل تنسيقي لـ ATH أو هيبوفوسفيت الألومنيوم.
هيبوفوسفيت الألومنيوم
المزايا:
- عالية الكفاءة، خالية من الهالوجين، والحمل المنخفض (10-20 phr).
- استقرار حراري جيد ، مناسبة لمتطلبات عالية لمتابعة اللهب.
العيوب:
- تكلفة أعلى.
- التوافق مع أنظمة اللاتكس يحتاج إلى التحقق.
التطبيق:
- مناسبة لمعايير عالية لضبط اللهب (مثل UL94 V-0).
- يمكن استخدامها بمفردها أو في تركيبة.
MCA (ميلامين سيانورات)
المزايا:
- مضاد للاشتعال على أساس النيتروجين، قمع الدخان.
العيوب:
- ضعف التشتت
- قد يتداخل مع الرغوة.
- درجة حرارة التفكك العالية (~ 300 درجة مئوية) ، غير متطابقة مع معالجة اللاتكس منخفضة الحرارة.
التطبيق:
- لا يوصى بها كأولوية؛ يتطلب التحقق من صحة التجربة.
صياغات موصى بها واقتراحات العملية
الصيغة 1: ATH + بورات الزنك (الخيار الاقتصادي)
التكوين:
- هيدروكسيد الألومنيوم (ATH): 30-40 phr
- بورات الزنك: 5-10 phr
- المذيب (مثل عامل الارتباط السيلاني): 1-2 phr (يحسن التشتت)
الخصائص:
- منخفضة التكلفة، صديقة للبيئة.
- مناسبة لمتطلبات عامة لتخفيف الشعلة (على سبيل المثال، UL94 HF-1).
- قد يقلل قليلاً من مرونة الإسفنج، هناك حاجة لتحسين التشويش.
الصيغة 2: هيبوفوسفيت الألومنيوم + بورات الزنك (خيار الكفاءة العالية)
التكوين:
- هيبوفوسفيت الألومنيوم: 15-20 درجة حرارة
- بورات الزنك: 5-8 phr
- الملمس (على سبيل المثال، البارافين السائل): 2-3 phr (يحسن من قابلية المعالجة)
الخصائص:
- كفاءة عالية في إيقاف اللهب، وقلة الحمل.
- مناسبة للسيناريوهات ذات الطلب الكبير (مثل الحرق الرأسي V-0).
- التوافق بين هيبوفوسفيت الألومنيوم واللاتكس يحتاج إلى اختبار.
الصيغة 3: ATH + هيبوفوسفيت الألومنيوم (الخيار المتوازن)
التكوين:
- هيدروكسيد الألومنيوم: 20-30 درجة حرارة
- هيبوفوسفيت الألومنيوم: 10-15 درجة حرارة
- بورات الزنك: 3-5 phr
الخصائص:
- توازن التكلفة والأداء
- يقلل من الاعتماد على مضاد للاشتعال واحد، وتقليل التأثير على الخصائص الفيزيائية.
III. اعتبارات العملية
التشتت:
- يجب طحن مضادات اللهب إلى ≤5μm لتجنب التأثير على بنية الرغوة.
- يُنصح بتشتيتها مسبقاً في معدات اللاتكس أو معدات الخلط السريعة.
ظروف العلاج:
- التحكم في درجة حرارة التجفيف (عادة 110-130 درجة مئوية لللاطكس) لمنع التحلل المبكر لمثبطات اللهب.
اختبار الأداء:
- الاختبارات الأساسية: مؤشر الأكسجين (LOI) ، الحرق الرأسي (UL94) ، الكثافة ، المرونة.
- إذا لم تكن مقاومة اللهب كافية ، فزيادة نسب هيبوفوسفيت الألومنيوم أو ATH تدريجياً.
التوصيات الإضافية
اختبار MCA:
- في حالة التجربة، استخدم 5-10 phr في دفعات صغيرة لمراقبة التأثير على توحيد الرغوة.
الشهادات البيئية
- ضمان امتثال مضادات اللهب المختارة لـ RoHS / REACH للتصدير.
مزيجات متكافئة:
- النظر في إضافة كميات صغيرة من الطين النانوي (2-3 phr) لتعزيز آثار حاجز الكربون.
هذا الاقتراح بمثابة مرجع. يتم التوصية بتجارب على نطاق صغير لتحسين النسب المحددة ومعلمات العملية.