این روزها فوم پلی یورتان بدلیل کاربردهای فراوان به همراه ویژگی های منحصر به فرد شامل عایق حرارت، عایق صوت، عایق رطوبت و غیره، بخش بزرگی از نیازهای روزمره ما را تامین می سازند.
اما پلی یورتان ها جز مواد آلی هستند و همانند سایر مواد آلی در صورت قرار گفتن در برابر منبع کافی گرما، اشتعال پذیر بوده و ممکن است با اشتعال آن فجایع و خسارات جبران ناپذیری را پدید آورد. علاوه بر آن، ساختار فیزیکی فوم های پلی یورتان نیز بر روند اشتعال پذیری آنها بی تاثیر نیست، بعنوان مثال فوم های نرم پلی یورتان که دارای سلول های باز هستند، در این سلول ها امکان نفوذ حجم بالایی از اکسیژن وجود دارد که خود دلیلی بزرگ برای اشتعال پذیر شدن آن می باشد. بنابر این لازم است اقداماتی صورت گیرد تا پتانسیل شعله وری این مواد کاهش یافته و در نهایت مقاومت به آتش آن افزایش یابد، بدین منظور از موادی با نام تاخیر انداز شعله و یا باز دارنده شعله استفاده می نمایند.
راه حل مشکل
یکی از موثرترین روش های کندسوزی پلی یورتان ها، استفاده از افزودنی های حاوی ترکیبات هالوژن دار می باشد. در طی چند دهه گذشته، ورود گسترده ای از مواد مقاوم در برابر شعله به فرآیند تولید بسیاری از محصولات پلی یورتان افزایش یافته به گونه ای که آتش به راحتی نمی تواند آنها را تخریب نماید. انواع مختلفی از تاخیرانداز های آتش وجود دارد، که به طور معمول توسط ساختار شیمیایی یا خواص آنها طبقه بندی می شوند. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که این دسته از مواد منجر به کاهش سرعت انتشار شعله می گردند. دسته بندی مواد تاخیرانداز شعله که این مواد قابلیت جلوگیری از اشتعال و بازدارندگی آن را در پلیمر های مختلف و در شرایط متفاوت دارند، به صورت زیر می باشد:
- ترکیبات هالوژن دار: در فاز گازی وارد عمل شده و در واقع برای واکنش اکسیژن-هیدروژن که قبلا ایجاد شعله کرده اند، مزاحمت ایجاد می کنند. بدین صورت که با هیدروژن موجود تولید هیدروژن هالید نموده یا این که با ایجاد رادیکال هالوژن، رادیکال های آزاد حاصل از تجزیه پلیمر را غیر فعال می نماید.
- اکسید های فلزی: این بازدارنده ها با ایجاد تغییراتی در ساز و کار تجزیه پلیمر در فاز جامد یا گازی عمل می کنند. برخی از مواد این گروه باعث سرد کردن یا کاهش دمای شعلع می شوند.
- فسفر و ترکیبات مشابه: بازدارنده های این گروه با تشکیل لایه ای از خاکستر روی منطقه اشتعال یا تشکیل پیرو فسفریک اسید غلیظ از جوشیدن پلیمر مشتعل و رسیدن اکسیژن به آن جلوگیری می نماید.
در انتخاب مواد تاخیرانداز شعله باید موارد متعددی همچون عدم مهاجرت به سطح، سازگاری با دیگر مواد اولیه، عدم تغییر خواص فیزیکی و مکانیکی و از همه مهم تر عدم انتشار دود یا گاز های سمی توجه نمود.
ساز و کار مواد تاخیر انداز شعله به شامل یکی از مراحل ذیل می باشد:
- واکنش با شعله و جلوگیری از گسترش واکنش های حاصل با غیر فعال کردن رادیکال های به وجود آمده
- خفه کردن شعله با پوشاندن گازها و جدا نگه داشتن پلیمر و اکسیژن
- سرد کردن شعله با خارج کردن انرژی و کاهش دمای آن
- تشکیل ذغال و ایجاد فاصله بین پلیمر جامد و محصول تجزیه شده
- پف کردن و متورم شدن پلیمر و ایجاد خط فاصل گرمایی بین شعله و محصول حاصل از تجزیه گرمایی
آزمون B2
به منظور بررسی اشتعال پذیری و کند سوز شدن محصولات حاوی افزودنی های تاخیرانداز شعله، یکی از استاندارد های پر کاربرد در این زمینه استاندارد DIN 4102 می باشد. این استاندارد کلاس های رفتار آتش را برای مصالح ساختمانی تعریف می کند و الزامات و روش های آزمایش را برای هر کلاس مشخص می کند. استاندارد DIN 4102 به دو کلاس A و B تقسیم بندی می گردد:
- مواد غیر قابل احتراق
- مواد قابل احتراق که به سه گروه مختلف B1 (به راحتی شعله پذیر نیستند)، B2 (قابل اشتعال با خاصیت خودخاموش شوندگی) و B3 (به راحتی آتش گیر) طبقه بندی می گردند.
انجام این آزمون تجهیزات و شرایط لازم را نیاز دارد. نمونه بر یک نگهدارنده در محفظه ی مطابق با این استاندارد آویزان شده و شعله به مدت 15 ثانیه بر آن اعمال می گردد. زمان رسیدن شعله به نقطه ی مشخص شده در فاصله ی 12 سانتیمتری از محل نوک شعله اندازه گیری می شود. در صورتی که شعله تمامی نمونه را فرا بگیرد، بدین معناست که فوم به طور کلی سوخته و هیچ مقاومتی در برابر آتش ندارد و جز دسته ی B3 قرار می گیرد. اگر پس از حذف شعله ی اعمالی، پس از اندکی سوختن خاموش گشته و از نقطه ی مشخص شده عبور نکند، نمونه در گروه B2 جای می گیرد. نوع B1 که به راحتی شعله پذیر نیستند، نمونه ای است که بلافاصله پس از حذف شعله خاموش می گردد.
مقاله تهیه شده در واحد تحقیق و توسعه شرکت ایمن پلیمر شیمی
استفاده از مقالات تنها با ذکر منبع مجاز است.
برای دریافت قیمت و اطلاعات فنی محصولات با تلفن های 88751095 - 021 تماس بگیرید.
