CHẤT CHỐNG CHÁY CHỨA PHOSPHOR

Các chất hóa học có chứa phosphor được sử dụng như là chất chống cháy cho nhựa nhiệt rắn, nhựa nhiệt dẻo, giấy, sợi và sơn

CHẤT CHỐNG CHÁY CHỨA PHOSPHOR

1. Giới thiệu

Các chất hóa học có chứa phosphor được sử dụng như là chất chống cháy cho nhựa nhiệt rắn, nhựa nhiệt dẻo, giấy, sợi và sơn. Chúng bao gồm các hợp chất như phosphor đỏ, amoni polyphosphate, phosphate hữu cơ, phosphonate, phosphine oxide, chloroaliphatic và bromoaromatic phosphate. Cơ chế chống cháy của chúng bao gồm sự hình thành lớp than xốp cách nhiệt bảo vệ chất nền khỏi tác động của nhiệt và ngọn lửa, ngặn chặn oxy không khí xâm nhập cản trở sự duy trì của ngọn lửa.

NH4

Hình 1: Công thức cấu tạo của amoni polyphosphate

Phosphor thu hút được sự quan tâm như là chất chống cháy được sử dụng để thay thế các chất chống cháy có chứa hợp chất halogen bởi vì chúng không độc hại và thân thiện với môi trường. Mặc dù chúng có hiệu quả chống cháy cao đối với một số trường hợp, nhưng với một vài loại nhựa như polyolefine và nhựa styrene chúng dường như không có hiệu quả chống cháy. Sử dụng phosphorus-bromine tổng hợp có thể làm giảm hàm lượng halogen được sử dụng trong polyme,

2. Cơ chế chống cháy

Cơ chế chống cháy của phosphor phụ thuộc vào loại hợp chất phosphor và cấu trúc của polyme. Chúng hoạt động theo cơ chế pha ngưng tụ hoặc pha khí và có thể là kết hợp cả hai cơ chế này. Một vài hợp chất phosphor sẽ phân hủy nhiệt trong pha ngưng tụ tạo ra phosphoric và axit polyphosphoric. Chúng có thể tạo thành một lớp than trên bề mặt bảo vệ bề mặt polyme khỏi ngọn lửa và oxy. Ngoài ra chúng có thể khử nước và các polymer ester tạo thành một lượng than xốp đáng kể. Phosphor được biết như là chất thúc đẩy sự hình thành than xốp. Các lớp than xốp sẽ ngăn cản sự tiếp xúc của nhiệt, ngọn lửa và oxy lên bề mặt chất nền. Sự hình thành của một lượng khí trơ trong quá trình hình thành than xốp cũng đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế chống cháy.

Sự kết hợp của polyol cũng như là dipentearythriol và hợp chất phosphate cùng với một polyer sẽ tạo thành lớp than xốp dày, thêm một tác nhân tạo khí sẽ tạo thành một lớp than phồng nở, nó bảo vệ vật liệu nền khỏi nhiệt, ngọn lửa và oxy. Cho một ví dụ, sự kết hợp của amoni polyphosphate, dipentaerythritol và melamine sẽ tạo thành lớp phủ phồng nở chống cháy.

Hình 2: Cơ chế hoạt động của sơn chống cháy phồng nở

Ester phosphate hữu cơ ổn định nhiệt, nhiệt độ sôi cao (>350oC), nó được sử dụng như là một chất hóa dẻo cho cellulose acetate và poly (vinyl chloride), chúng không cháy và đóng vai trò như là chất hóa dẻo chống cháy. Ví dụ, poly (vinyl chloride) chứa chất hóa dẻo phthalate dioctyl có thể cháy khi có tác nhân gây cháy. Sự thay thế của chất hóa dẻo hữu cơ ester phosphate hữu cơ sẽ đóng vai trò như là một vật liệu chống cháy.

Phản ứng (1) phân hủy của axit phosphoric.

H3PO4  --> HPO2+HPO+PO (1)

H+PO --> HPO (2)

OH+PO --> HPO + H20 (3)

OH+ H2+PO -->HPO+ H2O (4)

Phản ứng ức chế ngọn lửa tương tự như cơ chế pha khí của hợp chất halogen được thể hiện trong phản ứng (2). Ở các phản ứng (3) và (4) chúng hoạt động theo cơ chế pha ngưng tụ, Các phản ứng gốc tự do PO đặc biệt quan trọng nó ngăn chặn phản ứng hình thành ngon lửa H+O2à OH+O.

Quá trình đốt cháy có thể bị ức chế bằng các tác nhân vật lý. Nếu nồng độ khí trơ từ chất chống cháy ngọn lửa đủ cao nó đóng vai trò là chất ức chế sự hình thành ngọn lửa.

Trên đây là một số kiến thức cơ bản về “CHẤT CHỐNG CHÁY CHỨA PHOSPHOR” mà chúng tôi chia sẻ. Hi vọng sẽ cung cấp những thông tin bổ ích đến các bạn trong việc sử dụng phụ gia chống cháy chứa phosphor.

Để biết thêm chi tiết hãy liên hệ với Trung tâm nghiên cứu phát triển vật liệu mới Mega Việt Nam để được giải đáp những thắc mắc và đưa ra các giải pháp kịp thời nhé.

>> Xem thêm thông tin về năng lực của Megarad <<

Mọi thông tin vui lòng liên hệ: 

Trung tâm nghiên cứu phát triển Mega Việt Nam

Văn phòng: Tầng 2, A2-IA20, KĐT Nam Thăng Long, đường Phạm Văn Đồng, P. Đông Ngạc, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội, Việt Nam.

Trung tâm nghiên cứu: Thôn Nhuế - xã Kim Chung - huyện Đông Anh - Tp. Hà Nội - Việt Nam.

Website: megaradcenter.com

Tel/Fax:  (+84) 24 375 89089 / (+84) 24 375 89098

Email: contact@megavietnam.vn