ОСНОВНИ ВИДОВЕ АНТИПИРЕН

Опасността от пожар на полимерните материали и продуктите от тях се определя в технологията от следните характеристики:

• запалимост, т.е. способността на материала да възпламенява, поддържа и разпространява горивния процес;
• излъчване на дим при горене и излагане на пламък;
• токсичност на продуктите от горенето и пиролизата - разлагане на вещество под въздействието на високи температури;
• огнеустойчивост на конструкцията, т.е. способността да поддържа физико-механичните (якост, твърдост) и функционалните свойства на продукта при излагане на пламък.

Един от начините за намаляване на запалимостта на полимерен материал е въвеждането на инертни пълнители в полимера. Те могат да бъдат разделени на две групи:

• минерални пълнители, устойчиви на температури от 1000 * C - метални оксиди, калциеви и литиеви флуориди, силикати, сажди, неорганично стъкло, метали на прах и др.
• вещества, които се разлагат при температури под 400-500 * C с поглъщане на топлина и обикновено с отделяне на въглероден диоксид и/или водни пари, амоняк - хидроксиди, карбонати, хидрокарбонати, метални водородни карбонати, амониеви фосфати и др.

Допълнителна топлина при въвеждането на първата група пълнители се изразходва за нагряване на пълнителите от началната температура до температурата на полимерната повърхност. Приносът на такова нагряване към топлинния баланс обаче е малък и промяната в кислородния индекс с въвеждането на разумно количество пълнител е малка. Но при висока степен на пълнене материалът става прекалено крехък, неговите физични и механични свойства обикновено не отговарят на необходимите изисквания.

По-голям ефект може да се получи чрез въвеждане на пълнител, който се разлага с поглъщане на топлина. Класически пример за такъв пълнител е алуминиевият хидроксид Al (OH) 3 около 55-65 тегл.%. В този случай намаляването на горимостта значително зависи от съотношението на топлинните загуби към разлагането на пълнителя и всички останали топлинни загуби от пламъка, които винаги са по-големи, толкова по-голяма е общата топлина на изгаряне на полимера. Следователно въвеждането на 60% Al (OH) 3 в полиетилена не води до значително повишаване на кислородния индекс (CI се увеличава от 17,5 на 25-26), докато CI на полиформалдехид, който има много по-ниска топлина от горене, се увеличава от 15, 3 на 40.

Един от най-ефективните инхибитори на процесите на горене на полимер е фосфорът и неговите съединения. Действията на фосфор-съдържащите забавители на горенето (забавители на горенето) обикновено се обясняват по следния начин. По време на пиролизата на полимери, съдържащи фосфорни съединения, се образуват фосфорна киселина и нейните анхидрити, които катализират дехидратацията и дехидрогенирането и допринасят за процеса на карбонизация. Напоследък се използват не само нискомолекулни, но и полимерни фосфорсъдържащи забавители на горенето. Тези полимерни добавки имат по-добра съвместимост с основния полимер и по-малко мигрират от полимерния материал. Те се отличават с по-висока устойчивост на различни външни влияния и с относително ниско съдържание на фосфор са ефективни противовъзпалителни средства.