Beginsel
De laatste jaren is er steeds meer aandacht voor de milieu- en gezondheidsrisico's van halogeenhoudende vlamvertragers die in kunststoffen worden gebruikt. Hierdoor zijn niet-halogeenhoudende vlamvertragers steeds populairder geworden vanwege hun veiligere en duurzamere eigenschappen.
Halogeenvrije vlamvertragers werken door het verbrandingsproces te onderbreken dat plaatsvindt wanneer kunststoffen aan vuur worden blootgesteld.
1. Ze bereiken dit door fysiek en chemisch in te grijpen in de brandbare gassen die vrijkomen tijdens de verbranding. Een van de meest voorkomende mechanismen is de vorming van een beschermende koolstoflaag op het oppervlak van het plastic.
2. Bij blootstelling aan hitte ondergaan halogeenvrije vlamvertragers een chemische reactie, waarbij water of andere niet-brandbare gassen vrijkomen. Deze gassen vormen een barrière tussen het plastic en de vlam, waardoor de verspreiding van brand wordt vertraagd.
3. De halogeenvrije vlamvertragers ontbinden en vormen een stabiele, gecarboniseerde laag, ook wel bekend als verkoold materiaal, die als een fysieke barrière fungeert en de verdere uitstoot van brandbare gassen voorkomt.
4. Bovendien kunnen halogeenvrije vlamvertragers de brandbare gassen verdunnen door ionisatie en het afvangen van vrije radicalen en vluchtige brandbare componenten. Deze reactie verbreekt effectief de kettingreactie van verbranding, waardoor de intensiteit van de brand verder afneemt.
Ammoniumpolyfosfaat is een fosfor-stikstof halogeenvrije vlamvertrager. Het heeft een hoge vlamvertragende werking in kunststoffen en is niet-giftig en milieuvriendelijk.
Toepassing van kunststoffen
Vlamvertragende kunststoffen zoals FR PP, FR PE, FR PA, FR PET, FR PBT en dergelijke worden veel gebruikt in de auto-industrie voor auto-interieurs, zoals dashboards, deurpanelen, stoelcomponenten, elektrische behuizingen, kabelgoten, brandwerende elektrische panelen, schakelapparatuur, elektrische behuizingen en transportleidingen voor water en gas.
Vlamvertragende norm (UL94)
UL 94 is een norm voor de ontvlambaarheid van kunststoffen, uitgegeven door Underwriters Laboratories (VS). De norm classificeert kunststoffen op basis van hun brandgedrag in verschillende richtingen en diktes van onderdelen, van de laagste tot de hoogste brandvertraging, in zes verschillende classificaties.
| UL 94-classificatie | Definitie van beoordeling |
| V-2 | Het branden stopt binnen 30 seconden op een onderdeel dat verticale druppels brandbaar plastic toelaat. |
| V-1 | Het branden stopt binnen 30 seconden op een verticaal gedeelte, waardoor druppels plastic die niet ontbranden, kunnen ontbranden. |
| V-0 | Het branden stopt binnen 10 seconden op een verticaal deel, waardoor druppels plastic die niet ontbranden, kunnen ontbranden. |
Verwezen formulering
| Materiaal | Formule S1 | Formule S2 |
| Homopolymerisatie PP (H110MA) | 77,3% | |
| Copolymerisatie PP (EP300M) | 77,3% | |
| Smeermiddel (EBS) | 0,2% | 0,2% |
| Antioxidant (B215) | 0,3% | 0,3% |
| Anti-druppel (FA500H) | 0,2% | 0,2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| Mechanische eigenschappen gebaseerd op 30% toevoegingsvolume van TF-241. Met 30% TF-241 wordt UL94 V-0 (1,5 mm) bereikt | ||
| Item | Formule S1 | Formule S2 |
| Verticale ontvlambaarheidssnelheid | V0(1,5 mm | UL94 V-0 (1,5 mm) |
| Limietzuurstofindex (%) | 30 | 28 |
| Treksterkte (MPa) | 28 | 23 |
| Rek bij breuk (%) | 53 | 102 |
| Ontvlambaarheidssnelheid na koken in water (70℃, 48 uur) | V0(3,2 mm) | V0(3,2 mm) |
| V0(1,5 mm) | V0(1,5 mm) | |
| Buigmodulus (MPa) | 2315 | 1981 |
| Smeltindex (230℃, 2,16 kg) | 6.5 | 3.2 |
