با توجه به این که فراورده‌های پلیمری تمام خواص لازم برای تهیه محصولات پلاستیکی و صنعتی را ندارد، استفاده از ترکیبات افزودنی ضرورت پیدا می‌کند. با وجود چنین مشکلاتی به کارگیری مستربچ به عنوان یک راه حل اساسی ارائه شده است. مستربچ‌ها ترکیباتی با پایه پلیمر می باشند که دارای مدل‌های مختلفی هستند. مستربچ ضد حریق، یکی از کارآمدترین مستربچ‌های پلیمری است که در ساخت بسیاری از محصولات پلاستیکی به کاربرده می‌شود.
در صنعت این نوع مستربچ‌ها به نام‌های مانند مستربچ تاخیر انداز شعله، مستربچ ضد آتش و شعله شهرت دارند.
از آنجا که ترکیبات پلاستیکی دارای محدودیت‌های مانند نقطه ذوب پایین، عدم مقاومت در برابر حرارت می‌باشند، از مستربچ‌های ضد شعله برای رفع این محدودیت‌ها استفاده می‌شود.
تولید این نمونه مستربچ با گریدهای مختلف، طبق عملکرد و کارایی این فراورده در بافت ترکیبات پلیمرها انجام می‌شود.
پلیمرهای پلی کربنات، پلی اتیلن، پلی آمید و پلی پروپیلن به دلیل پایداری مناسبی که دارند، در تهیه مستربچ‌های ضد حریق استفاده می‌شوند.
گزینش و انتخاب انواع مستربچ با در نظر داشتن چندین پارامتر انجام می‌شود. انتخاب و تعیین مستربچ ضد حریق نیز از این قاعده مستثنی نیست.
اولین فاکتور در سنتز فراورده‌های پلیمری با استفاده از مستربچ ضد شعله، یکسان بودن پلیمرهای پایه مورد استفاده با محصول پلیمری نهایی می‌باشد.
چرا که میزان مستربچ ضد شعله‌ی مورد کاربرد در تهیه محصولات صنعتی نسبتا زیاد می باشد. از این رو بخش وسیعی از کالای نهایی را مستربچ‌های ضد آتش تشکیل خواهند داد.
این فاکتور به صورت قابل توجهی در قیمت مستربچ‌های ضد شعله تاثیر گذار هستند. عامل دوم در تولید این نمونه از مستربچ‌ها درصد ترکیبات ضد شعله مورد استفاده در آن‌ها می‌باشد.
حجم مورد کاربرد این ترکیبات با توجه به نوع کاربرد مستربچ ضد حریق، متغیر می‌باشد.
شاخص جریان مذاب پلیمر و شیوه‌ی قالب گیری مستربچ‌های ضد شعله، پارامتر دیگری است که در سنتز آن‌ها باید مورد توجه قرار گیرد.
نوع پلیمر پایه و شاخص جریان مذاب آن‌ها، دو عامل مهم در گرید بندی مستربچ ضد حریق می‌باشد.
سنتز این مستربچ‌ها با استفاده از مواد افزودنی ضد اشتعال مانند هالوژن‌ها انجام می‌شود. از این رو مستربچ‌های ضد شعله به دو گروه متفاوت تقسیم بندی می‌شوند.
مستربچ ضد حریق هالوژن دار، با ترکیبات کلرو بروم تهیه می‌شوند. وجود ترکیبات هالوژن دار در این مستربچ‌ها باعث ایجاد خواص ضد اشتعال در محصولات می‌شود.
این نوع مستربچ در هنگام سوختن محصولات، دود و گازهای مضر تولید می‌‌کنند و همچنین خواص مکانیکی پلیمرها را کاهش می‌دهد.
دسته‌ی دوم، مستربچ‌های غیر هالوژنه یا فری هستند. در فرمولاسیون آن‌ها از موادی استفاده می‌شود، که به عنوان یک لایه جدا کننده ایفای نقش می‌نمایند.
عملکرد این افزودنی‌ها به گونه‌ای می باشد که موجب از پیشرفت آتش و شعله جلوگیری می نماید.
از آنجا که مستربچ‌های غیر هالوژنه از خود دودی منتشر نمی‌کند به عنوان پلیمرهای دوستدار محیط زیست معرفی می‌شوند.
با توجه به خواص منحصر به فردی که مستربچ‌های هالوژن فری دارند، حجم مورد کاربرد آن‌ها در ساخت محصولات پلیمری نسبتا کم می‌باشد.
بر همین اساس مقاومت مکانیکی محصولات را تغییر نخواهد داد.
اما برای ساخت محصولاتی بر پایه‌ی مستربچ‌های هالوژن دار، برای دستیابی به خواص ضد اشتعالی، مقدار زیادی از این مستربچ باید در بافت پلیمر استفاده شوند.
همچنین با توجه به استانداردهای تعیین شده برای این فراورده‌های پلیمری، خرید و استفاده از مستربچ‌های هالوژن فری از سوی صنعتگران بسیار بیشتر می‌باشد.
با توجه به خواص ضد اشتعال انواع مستربچ ضد حریق، به منظور سنجش میزان کارایی و عملکرد این پلیمرها، آزمون‌های مختلفی طراحی شده است.
طراحی هریک از این آزمون‌ها به منظور بررسی خصوصیات متنوع مستربچ‌ها صورت گرفته است.
به طور مثال به منظور تعیین میزان مقاومت و پایداری مستربچ‌های ضد شعله در دماهای کم از آزمون glow wire استفاده می‌شود.
پیشنهاد آداک: کاربرد مستربچ
توسعه کاربرد محصولات پلاستیکی و فراورده‌های پلیمری در زمینه‌های مختلف صنعت، شرایطی را فراهم آورده است که مشکلات و محدویت‌های این ترکیبات با به کارگیری افزودنی‌های کارآمد رفع شود. یکی از عمده ترین این مشکلات، اشتعال پذیری مواد پلاستیکی می باشد. چرا که این محصولات دارای پایه‌های هیدروکربنی هستند.
افزایش مقاومت این گونه محصولات در برابر گرما، حرارت و شعله اولین خصوصیتی است که مستربچ ضد حریق به فراورده‌های پلاستیکی می‌دهد.
این ویژگی سودمند پلیمرهای ضد شعله، نقش بسزایی در خاموش شدن خود بخودی و کاهش سرعت سوختگی انواع کالاها دارند.
بنابراین بهبود دوام حرارتی و مکانیکی محصولات فرآوری شده از پلاستیک توسط پلیمرهای ضد شعله افزایش می یابد.
این موضوع علاوه بر تاثیراتی که بر قیمت مستربچ‌ها دارد، باعث تفاوت در زمینه‌ی کاربرد این نوع پلیمرها شده است.
برخورداری مستربچ‌ها از این مزیت، باعث شده در ساخت انواع متنوع لوازم الکترونیکی و الکتریکی مورد کاربرد واقع شوند.
عدم ایجاد دودهای سمی و مضر حاصل از سوختن پلیمرهای ضد شعله یکی از ویژگی بسیار موثر این مستربچ‌ها می باشد.
کارایی بالایی که به واسطه‌ی این خصوصیت ایجاد می‌شود، موجب شده تا از آن‌ها در ساخت کلیه تجهیزات در معرض آتش استفاده شود.
صنایع ساختمان و لوازم خانگی که بطور گسترده در زندگی روزمره افراد کاربرد دارند، از جمله تجهیزاتی هستند که در معرض حرارت قرار دارند.
از این رو استفاده از مستربچ ضد حریق در تولید چنین محصولاتی ضروری است. مقاومت بالای مستربچ‌های ضد شعله، در صنعت خودروسازی و ساخت قطعات خودروها بطور گسترده استفاده می‌شود. همچنین به دلیل پایداری فراوانی که اینگونه مستربچ‌ها از خود بروز می‌دهند، در تولید تجهیزات حمل و نقل بسیار کاربرد دارند.
کاهش روند سوختن مستربچ‌های ضد شعله یک فاکتور اساسی است که این پلیمرها دارند، از این رو در صنعت نساجی به صورت انبوه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
یکنواختی مستربچ‌های ضد شعله حاصل ترکیب پلیمرهای پایه‌ای متنوع و افزودنی‌های گوناگون از دیگر مزایای این فراورده‌ها می باشد.
اولین پارامتر مورد بررسی در مستربچ ضد حریق، میزان اشتعال پذیری می‌باشد. طبق استاندارد تعیین شده برای این پارامتر، مستربچ‌ها باید دارای مقاومت بالایی باشد.
خصوصیت دیگری که باید مورد سنجش قرار گیرد، شاخص اکسیژن حبس شده است.
طبق این بررسی کمترین میزان اکسیژن لازم برای حفظ شعله وری مواد پلاستیکی اندازه‌گیری می‌شود.
آزمون بعدی که به منظور اندازه‌گیری کمترین دمای لازم برای شعله ور شدن مستربچ‌های ضد آتش انجام می‌شود، سنجش سیم ملتهب نام دارد.
منبع: مستربچ ضد حریق
