مستربچ ضدحریق که یکی از انواع مستربچ افزودنی است، مستربچ مقاوم در برابر آتش یا ضدشعله نیز نامیده می شود، بهترین محصول ضد شعله در صنعت پلاستیک امروزی است. پراکندگی، سیالیت، سازگاری، پایداری حرارتی و مقاومت در برابر آب و هوا در رزین بسیار بالاتر از بازدارنده های شعله معمولی است. این می تواند پراکندگی بازدارنده شعله را در رزین بهبود بخشد، مقدار بازدارنده شعله اضافه شده را کاهش دهد، دشواری و هزینه پردازش را کاهش دهد و در عین حال تاثیر افزودن بازدارنده شعله را بر خواص مکانیکی رزین کاهش دهد. و محیط کاری کارگاه را بهبود بخشد.
1. مستربچ های مقاوم در برابر شعله برای الیاف بیشتر الیاف ضد شعله با مواد ضد شعله با غلظت بالا و سایر مواد افزودنی برای تولید مستربچ های مقاوم در برابر شعله مخلوط می شوند و سپس با تراشه های معمولی ذوب می شوند تا الیاف مقاوم در برابر شعله را تشکیل دهند.
2. مستربچ های مقاوم در برابر شعله برای پلاستیک ها مواد پلیمری به طور فزاینده ای نقش گسترده ای در زمینه های ساخت و ساز، اتومبیل، لوازم الکترونیکی، هوا فضا و مبلمان خانگی ایفا می کنند. با این حال، به دلیل اشتعال پذیری بیشتر مواد پلیمری، خطرات ناشی از آتش سوزی نیز به یک نگرانی گسترده تبدیل شده است.بهبود بازدارندگی مواد پلیمری از طریق فناوری مستربچ به موضوع داغ نگرانی و تحقیق در صنعت تبدیل شده است.
با توجه به ویژگی های مختلف رزین های مختلف، مکانیسم های بازدارنده شعله و بازدارنده شعله ای که توسط رزین های مختلف انتخاب می شود نیز متفاوت است، بنابراین رسیدن به سطح عمومی مستربچ های مقاوم در برابر شعله مانند مستربچ های رنگی دشوار است. تهیه مستربچ بازدارنده شعله باید بر اساس ویژگی های رزین محصول باشد تا بازدارنده شعله، حامل و کمک های فرآوری مربوطه انتخاب شود. قبل از هر چیز باید بازدارنده شعله مناسب انتخاب شود و انتخاب حامل و وسایل کمکی باید با بازدارنده شعله انتخاب شده مطابقت داشته باشد.
1. انتخاب بازدارنده های شعله فرآیند احتراق یک واکنش اکسیداسیون سریع بین مواد احتراق و اکسیدان است، زمانی که غلظت و دمای مواد احتراق به اندازه کافی بالا باشد، می تواند باعث احتراق شود. احتراق پلیمرها را می توان به دو فرآیند تجزیه حرارتی و احتراق تقسیم کرد که شامل یک سری پیوندها مانند فرآیند انتقال حرارت، تخریب حرارتی فاز متراکم، انتشار محصولات تجزیه در فازهای جامد و گاز و اختلاط با هوا برای تشکیل یک زنجیره است. واکنش احتراق بنابراین، کلید بهبود تاخیر در شعله، جلوگیری از تخریب و اکسیداسیون، کاهش تولید مواد قابل احتراق و جلوگیری از انتقال حرارت است، مانند حذف گرما از طریق تبخیر، خنک کردن و کاهش دمای فاز متراکم برای بهبود بازدارندگی در شعله مواد. . رویکردهای رایج بازدارنده شعله شامل بازدارنده شعله ساختاری و بازدارنده شعله افزودنی است. روش تصفیه بازدارنده شعله ساختاری، اصلاح ساختار پلیمر است، به طوری که عناصر بازدارنده شعله به شکل پیوندهای شیمیایی در زنجیره مولکولی ترکیب می شوند، به طوری که باعث افزایش تمایل کربنی شدن ماده و کاهش اشتعال پذیری آن می شود. به طوری که نیازهای مقاوم در برابر آتش و شعله را برآورده کند. افزودنی بازدارنده شعله برای تغییر حالت تخریب حرارتی پلیمر و کاهش محصولات قابل اشتعال تولید شده توسط ترک های حرارتی پلیمر است؛ پوشش بازدارنده خارجی برای جداسازی اکسیژن از سطح پلیمر استفاده می شود. مانع داخلی برای جلوگیری از فرار گازهای قابل احتراق؛ آزاد کردن گازهای بی اثر برای رقیق کردن مواد قابل احتراق حاصل از ترک حرارتی پلیمرها و پراکندگی گرما از جلوی شعله. اجزای تشکیل دهنده بازدارنده های شعله افزودنی را می توان به بازدارنده های شعله افزودنی آلی و بازدارنده های شعله افزودنی معدنی تقسیم کرد.
بازدارنده های شعله افزودنی آلی متداول شامل بازدارنده های شعله هالوژن، ارگانوفسفر، نیتروژن و بازدارنده های شعله سیلیکون می باشد. مزیت استفاده از مواد بازدارنده شعله با مولکول کوچک آلی این است که مقدار اضافه آن کم است و اثر بازدارنده شعله آشکار است، اما هزینه آن بالا است و بازدارنده های شعله حاوی هالوژن عموما سمی هستند. بازدارنده های شعله افزودنی معدنی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند شامل هیدروکسیدهای فلزی، بورات ها، اکسیدهای سیلیکون ارگانیک، بازدارنده های شعله فسفر قرمز، تری اکسید مولیبدن، تری اکسید آنتیموان (Sb2O3)، سولفات آمونیوم، میکروپودر بازدارنده شعله کائولن، مواد ضد انبساط و غیره هستند. بازدارنده های غیر آلی شعله معمولاً به مقدار زیاد اضافه می شوند که تأثیر جدی بر عملکرد محصول دارند. با توجه به مکانیسم بازدارنده شعله، دمای تجزیه حرارتی بازدارنده شعله باید بالاتر از دمای پردازش قالب گیری پلاستیک باشد، اما نباید خیلی زیاد باشد. اگر دمای تجزیه بازدارنده شعله خیلی پایین باشد، در طی فرآیند قالب گیری پلاستیک به راحتی تجزیه می شود که بر اثر بازدارنده شعله آن تأثیر می گذارد. با این حال، اگر دمای تجزیه بازدارنده شعله بیش از حد بالا باشد، بازدارنده شعله در طول فرآیند سوزاندن پلاستیک تجزیه نمی شود و عامل بازدارنده شعله موثر به سختی آزاد می شود و اثر بازدارنده شعله نخواهد بود. به دست آورد. در عین حال، خلوص و اندازه ذرات بازدارنده شعله نیز بر اثر بازدارنده شعله تأثیر می گذارد و باید تا حد امکان مواد بازدارنده شعله با خلوص بالا، اندازه ذرات ریز و با راندمان بالا انتخاب شوند. علاوه بر این، به منظور بهبود اثر بازدارنده شعله در هنگام استفاده، بازدارنده های غیر آلی به طور کلی در ترکیب با سایر بازدارنده های شعله (مانند Sb2O3 و غیره) استفاده می شود، به طوری که بازدارنده های مختلف شعله می توانند اثرات هم افزایی ایجاد کنند و اثرات بازدارنده شعله بهتری را به دست آورند. . سمیت بازدارنده های شعله را نیز باید در نظر گرفت.
2. انتخاب حامل هنگام تهیه مستربچ های بازدارنده شعله، حامل انتخاب شده باید سازگاری خوبی با رزین داشته باشد و سرعت جریان مذاب باید زیاد باشد تا پراکندگی بهتر در طول فرآیند قالب گیری تسهیل شود. در عین حال، قابلیت پر شدن باید زیاد باشد و می تواند مواد ضد شعله و مواد افزودنی را تا حداکثر میزان حمل کند.
3. انتخاب مواد افزودنی مانند تهیه مستربچ های پرکننده معمولی، به طور کلی هنگام تهیه مستربچ های مقاوم در برابر شعله، افزودن مواد پراکنده و روان کننده ضروری است. هنگام انتخاب مواد افزودنی، بهتر است از پراکنده ها و روان کننده هایی با عناصر بازدارنده شعله در مولکول های آنها استفاده شود، مانند پارافین کلر، آمید اسید استئاریک، استئارات روی، استئارات منیزیم و N، N-اتیلن بیس ترکیباتی مانند استارامید. مواد قابل اشتعال مانند موم پارافین، موم پلی اتیلن (PE) یا روغن معدنی. مقدار رزین حامل نباید خیلی زیاد باشد، بهتر است قادر به تشکیل گرانول باشید. بازدارنده های شعله در طی فرآیند قالب گیری به راحتی در اثر حرارت تجزیه می شوند و مواد پلیمری نیز در اثر نور و گرما در فرآیند قالب گیری و استفاده روزانه مستعد پیری می شوند بنابراین در فرآیند تولید مستربچ های مقاوم در برابر شعله نیز باید به مقدار مناسبی رسید. آنتی اکسیدان ها اضافه شود
4. انتخاب فن آوری پردازش برای ساخت مستربچ های بازدارنده شعله افزودنی، عمدتا روش مخلوط کن داخلی، روش راکتور و روش دانه بندی اکسترودر وجود دارد. روش دانه بندی اکسترودر دارای مزایای پردازش آسان، مدیریت راحت و آلودگی کمتر به محیط کار است و به طور گسترده در تولید واقعی استفاده می شود.
