ภาพรวมของเทคโนโลยีหน่วงไฟสำหรับผลิตภัณฑ์ยาง

ยกเว้นยางสังเคราะห์บางชนิดเป็นส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์ยางสังเคราะห์ , ชอบ ยางธรรมชาติ , เป็น วัสดุไวไฟหรือติดไฟได้ - ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงานใหม่, ระบบแบตเตอรี่ , และ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีการกำหนดข้อกำหนดการหน่วงการติดไฟที่สูงขึ้นกับส่วนประกอบยาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์เช่น แผ่นแบตเตอรี่ และ ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนแบบหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน.

ปัจจุบันแนวทางทางเทคนิคหลักในการปรับปรุง สารหน่วงไฟของผลิตภัณฑ์ยาง รวม:

การเพิ่ม สารหน่วงไฟ หรือ สารตัวเติมสารหน่วงไฟ

การปรับเปลี่ยนการผสม ด้วยวัสดุที่ไม่ลามไฟ

แนะนำตัว กลุ่มฟังก์ชันทนไฟ ระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชัน

เพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง ของผลิตภัณฑ์ยาง

ส่วนต่อไปนี้เป็นการจำแนกประเภทโดยย่อและคำอธิบาย เทคโนโลยีสารหน่วงไฟของยาง.

1. เทคโนโลยีหน่วงไฟสำหรับยางไฮโดรคาร์บอน

1.1 ลักษณะของยางไฮโดรคาร์บอน

ยางไฮโดรคาร์บอน ส่วนใหญ่ได้แก่:

NR (ยางธรรมชาติ)

SBR (ยางสไตรีน-บิวทาไดอีน)

BR (ยางบิวทาไดอีน)

IIR (ยางบิวทิล)

EPR / EPDM (ยางเอทิลีนโพรพิลีน)

แม้ว่า NBR (ยางไนไตรล์) ไม่ใช่ยางไฮโดรคาร์บอนทั่วไปของมัน วิธีการรักษาสารหน่วงไฟ มีความคล้ายคลึงกันและมักจะหารือร่วมกันในการใช้งานทางวิศวกรรม

ลักษณะสำคัญของยางไฮโดรคาร์บอน ได้แก่:

การจำกัดดัชนีออกซิเจน (LOI): ประมาณ. 19–21

อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อน: 200–500°C

สารหน่วงไฟและทนความร้อนต่ำ

การสร้างปริมาณมากของ ก๊าซไวไฟระหว่างการเผาไหม้

ดังนั้นเมื่อใช้แล้ว แผ่นแบตเตอรี่, แผ่นกันกระแทกอุตสาหกรรม , หรือ ส่วนประกอบแยกการสั่นสะเทือนทั่วไป การปรับเปลี่ยนสารหน่วงไฟถือเป็นสิ่งสำคัญ

1.2 วิธีการหน่วงไฟทั่วไปสำหรับยางไฮโดรคาร์บอน

(1) การผสมด้วยโพลีเมอร์ทนไฟ

โดยการผสมยางไฮโดรคาร์บอนกับโพลีเมอร์ที่หน่วงไฟ เช่น:

โพลีไวนิลคลอไรด์ (พีวีซี)

คลอรีนโพลีเอทิลีน (CPE)

คลอโรซัลโฟเนตโพลีเอทิลีน (CSM)

เอทิลีน-ไวนิลอะซิเตท (EVA)

สามารถปรับปรุงสารหน่วงไฟได้ในระดับหนึ่ง ในระหว่างการผสมต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษ:

ความเข้ากันได้ของวัสดุ

การออกแบบระบบเชื่อมขวางร่วม

วิธีนี้มักใช้สำหรับ แผ่นแบตเตอรี่โครงสร้าง หรือ ส่วนประกอบที่ทำให้หมาด ๆ ที่ไม่มีความยืดหยุ่นสูง.

(2) การเติมสารหน่วงไฟ (แนวทางหลัก)

นอกจากนี้ของ สารหน่วงไฟ เป็นวิธีการที่สำคัญที่สุดในการเพิ่มการหน่วงการติดไฟในยางไฮโดรคาร์บอน และสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้ ระบบเสริมฤทธิ์กัน.

สารหน่วงไฟที่ใช้ฮาโลเจนอินทรีย์ (สารละลายแบบดั้งเดิม):

อนุพันธ์ของเฮกซาคลอโรไซโคลเพนทาไดอีน

เดคาโบรโมไดฟีนิล อีเทอร์

พาราฟินคลอรีน

สารหน่วงไฟที่เสริมฤทธิ์กันแบบอนินทรีย์:

พลวงไตรออกไซด์ (Sb₂O₃) (ใช้กันทั่วไป)

สังกะสีบอเรต

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

แอมโมเนียมคลอไรด์

⚠ หมายเหตุสำคัญ:
ต้องไม่มีสารหน่วงการติดไฟที่มีส่วนประกอบของฮาโลเจน ฮาโลเจนฟรี มิฉะนั้นอาจทำได้:

กัดกร่อนอุปกรณ์การประมวลผลและแม่พิมพ์

ลดประสิทธิภาพของฉนวนไฟฟ้า

ส่งผลเสียต่อการต่อต้านความชรา

ใน พลังงานใหม่ และ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์, ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนแบบหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน ได้กลายเป็นกระแสหลักซึ่งนำไปสู่ความพึงพอใจอย่างมาก ระบบสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน.

(3) การเติมสารตัวเติมอนินทรีย์ที่หน่วงไฟ

ฟิลเลอร์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

แคลเซียมคาร์บอเนต

ดินขาวดินขาว

แป้ง

ซิลิกาตกตะกอน

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

วิธีการนี้จะช่วยปรับปรุงการหน่วงการติดไฟโดย:

การลดสัดส่วนของ สารอินทรีย์ที่ติดไฟได้

การใช้ ผลการสลายตัวแบบดูดความร้อน ของฟิลเลอร์

ตัวอย่างเช่น:

แคลเซียมคาร์บอเนต และ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ดูดซับความร้อนที่สำคัญระหว่างการสลายตัว

อย่างไรก็ตามต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่า:

การโหลดฟิลเลอร์มากเกินไปจะลดลง คุณสมบัติทางกล

ไม่เหมาะสำหรับ มีความยืดหยุ่นสูง หรือ ส่วนประกอบแยกการสั่นสะเทือนที่ทำให้หมาด ๆ สูง

(4) การเพิ่มความหนาแน่นของการเชื่อมขวางของยาง

การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่า:

ความหนาแน่นของการเชื่อมขวางที่สูงขึ้น → ดัชนีออกซิเจนที่สูงขึ้น → การปรับปรุงการหน่วงไฟ

กลไกนี้น่าจะเกี่ยวข้องกับ อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อนเพิ่มขึ้น.

ได้นำแนวทางนี้ไปประยุกต์ใช้อย่างประสบความสำเร็จ ระบบยาง EPDM และเหมาะสำหรับ:

แผ่นแบตเตอรี่ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิปานกลางถึงสูง

ส่วนประกอบยางทำให้หมาด ๆ สั่นสะเทือนโครงสร้างทนไฟ

2. ลักษณะไม่ลามไฟของยางฮาโลเจน

ยางฮาโลเจน มีองค์ประกอบของฮาโลเจนโดยเนื้อแท้และมักจะแสดงออกมา:

ดัชนีออกซิเจน: 28–45

ดัชนีออกซิเจน FPM (Fluororubber) เกิน 65

ปริมาณฮาโลเจนที่สูงขึ้น → สารหน่วงไฟที่ดีขึ้น

ลักษณะการดับไฟได้เองหลังการกำจัดเปลวไฟ

ด้วยเหตุนี้ การบำบัดยางฮาโลเจนแบบหน่วงไฟจึงค่อนข้างง่าย โดยมักจะต้องใช้การเสริมแรงเพียงเล็กน้อยด้วยสารหน่วงการติดไฟ

⚠ อย่างไรก็ตามเนื่องจาก กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม (เช่น เป็นไปตามมาตรฐาน RoHS และ เข้าถึง ) และแนวโน้มใน อุตสาหกรรมพลังงานใหม่, โซลูชันที่ปราศจากฮาโลเจน เป็นที่โปรดปรานมากขึ้น นี่เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนแบบหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน.

3. เทคโนโลยีหน่วงไฟสำหรับยางเฮเทอโรเชน

เป็นตัวแทนมากที่สุด ยางเฮเทอโรเชน เป็น:

ยางซิลิโคนไดเมทิล (VMQ)

ลักษณะสำคัญได้แก่:

ดัชนีออกซิเจนประมาณ 25

อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อนสูงถึง 400–600°C

มีเสถียรภาพในอุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม

กลไกการหน่วงไฟของยางซิลิโคนส่วนใหญ่เกี่ยวข้อง:

เพิ่มขึ้น อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อน

การเพิ่มปริมาณของ ถ่านที่ตกค้างหลังจากการย่อยสลาย

การลด อัตราการเกิดก๊าซไวไฟ

เป็นผลให้ ยางซิลิโคน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน:

แผ่นแบตเตอรี่อุณหภูมิสูง

ส่วนประกอบหน่วงการติดไฟที่ปราศจากฮาโลเจนระดับไฮเอนด์

ส่วนประกอบบัฟเฟอร์ป้องกันสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์พลังงานใหม่

บทสรุป

การออกแบบสารหน่วงไฟของ ผลิตภัณฑ์ยาง จะต้องพิจารณาอย่างรอบครอบโดยยึดตาม ประเภทยาง, สภาพแวดล้อมการใช้งาน , และ ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ.

สำหรับการใช้งานเช่น:

แผ่นแบตเตอรี่

ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนแบบหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน

ขอแนะนำให้จัดลำดับความสำคัญ:

ระบบสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน

การออกแบบความหนาแน่นของ crosslink ที่เหมาะสม

โซลูชันที่สมดุลระหว่างสารตัวเติมสารหน่วงไฟและประสิทธิภาพทางกล

ยกเว้นยางสังเคราะห์บางชนิดเป็นส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์ยางสังเคราะห์ , ชอบ ยางธรรมชาติ , เป็น วัสดุไวไฟหรือติดไฟได้.