پدیده اسکورچینگ چیست و چگونه می‌توان از آن جلوگیری کرد؟

راهکارهای جلوگیری از اسکورچینگ چیست؟

می توان گفت، اسکورچینگ در واقع نوعی سوختگی خود به خودی همراه با نوعی تغییر رنگ فوم است که در فرمولاسیون هایی که مقادیر آب در آنها زیاد باشد رخ می دهد. برای جلوگیری از این مشکل باید برای تولید اینگونه از فوم ها (اسلب استاک)، از سیستم هایی استفاده شود که قابلیت سریع سرد کردن داشته باشند و برای اینکه محفظه های سرمایش بتوانند هوای خنک را به درون ساختار فوم ببرند شاید لازم باشد فوم برش زده شود تا تبادل حرارتی آن با محیط افزایش و دمای داخل آن سریعتر کاهش یابد.

علاوه بر آن، حضور برخی از افزودنی ها (از جمله آمیزه های حاوی فسفر یا هالوژن دار که برای کاهش احتمال سوختن فوم افزوده می گردند) می توانند منجر به اسکورچینگ شوند.

با استفاده از سیستمی مناسب از پایدارکننده ها می توان از پدیده نامطلوب اسکورچینگ جلوگیری کرد. تولیدکنندگان برای کنترل این رخداد، از مخلوط های آنتی اکسیدانت شامل فنول بازدارنده و مشتقات آمین های آروماتیک ثانویه استفاده می کنند. مخلوط های متداول دیگری نیز برای این منظور وجود دارند که شامل افزودنی های دیگری از جمله فنوتیازین در غلظت های پایین (۳۰ تا ۵۰ ppm) است.

اگر غلظت فنوتیازین و دی فنیل آمین ها بالا باشد، می تواند موجب تغییر رنگ پلی اترها شود؛ به همین دلیل همواره در مقادیر کم از آنها استفاده می شود. مهم ترین آنتی اکسیدانت ها، مواد فنولی (فنول بازدارنده) هستند که فراریت پایینی دارند و همزمان با مقادیری از دی فنیل آمین ها یا فنوتیازین (برای مشاهده اثر هم افزایی) بکار می روند.

هیدروکویینون ها نیز به عنوان عوامل بازدارنده اسکورچینگ در فوم های پلی یورتانی شامل افزودنی های پلی استری فسفات های هالوژنی بکار رفته اند. همچنین، دیده شده است که فسفیت های آلیفاتیک، در کاهش یا حذف مشکل اسکورچی شدن عملکردی موثر داشته اند.

لازم به ذکر است که استفاده از آنتی اکسیدانت ها می تواند تا حدی این مشکل را تقلیل دهد و از تغییر رنگ فوم های پلی یورتان بکاهد اما استفاده از این مواد به تنهایی برای جلوگیری از این پدیده کافی نیست و از موادی با عنوان آنتی اسکورچینگ نیز همراه با آنتی اکسیدانت ها، نمک های فلزی اسیدهای آلی و آمیزه ای اپوکسی استفاده می شوند.

به بیان دیگر، اسکورچینگ پدیده ای پیچیده است که می تواند تحت تاثیر عوامل متعددی در فرآیند تولید فوم های پلی یورتانی رخ دهد. با انجام ارزیابی های مناسب برای کنترل این عوامل تاثیرگذار، تولیدکنندگان می توانند فوم هایی با کیفیت بالا که مطابق با استاندارها و نیاز مشتری ها باشد را تولید کنند. افزودنی های متعددی برای جلوگیری از این پدیده در فوم های پلی یورتانی وجود دارد از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آنتی اکسیدانت ها: این مواد آمیزه هایی هستند که از اکسید شدن فوم های پلی یورتان زمانی که در معرض حرارت قرار گیرند جلوگیری می کنند. به بیان دیگر، کار این مواد کاهش ایجاد رادیکال های آزاد است که می توانند فرآیند اکسید شدگی را آغاز کنند.
• پایدارکننده ها: این مواد پایداری حرارتی فوم های پلی یورتان را از طریق جلوگیری از شکل گیری حد واسط های ناپایدار حین فرآیند فرآورش (تشکیل فوم) بهبود می بخشند. همچنین، این پایدارکننده ها می توانند به جلوگیری از تخریب شدن فوم ها و در نتیجه افت خواص فیزیکی آنها کمک کنند.
• مقاوم کننده ها در مقابل UV: این مواد آمیزه هایی هستند که از فوم های پلی یورتانی در مقابل آسیب ناشی شده از اشعه های UV محافظت می کنند. در حقیقت، این مواد اشعه های UV را به خوبی جذب یا منعکس می کنند و اجازه ورود آنها به درون فوم نمی دهند.
• عوامل ضداشتعال: این مواد از میزان اشتعال پذیری فوم های پلی یورتانی توسط جلوگیری از فرآیند احتراق می کاهند. ساز و کار عملکرد آنها بدین صورت است که گازهایی را از خود متصاعد می کنند و غلظت اکسیژن موجود در فوم را کم می کنند (آن را رقیق می کنند)؛ در نتیجه، دیگر فوم به آسانی نمی سوزد.
• پرکننده ها: این مواد با هدف بهبود خواص مکانیکی از جمله استحکام، سفتی و پایداری به فوم های پلی یورتانی اضافه می شوند و می توانند با جذب یا اتلاف حرارت تولید شده درون فوم از خطر سوختگی آن بکاهند (تغییرات دمایی درون فوم را کاهش می دهند).  تولیدکنندگان می توانند از ترکیبی از موارد ذکر شده برای بهینه کردن پایداری حرارتی و مقاومت فوم های پلی یورتان نسبت به سوختن استفاده کنند. لازم به ذکر است که انتخاب افزودنی های مناسب بستگی به کاربرد مورد نیاز و شرایط فرآیندی دارد. علاوه بر این، اگر انتخاب افزودنی به دقت صورت نگیرد، نه تنها می تواند کارایی فوم را مختل سازد بلکه می تواند هزینه محصول نهایی را افزایش دهد و بر محیط زیست نیز اثر نامطلوبی بگذارد.