Mehanizam melamin cijanurata koji usporava plamen

Melamin cijanurat(MCA) je uobičajeno korišteni ekološki prihvatljiv usporivač plamena, koji se široko koristi u polimernim materijalima kao što su poliamid (najlon, PA-6/PA-66), epoksidna smola, poliuretan, polistiren, poliester (PET, PBT), poliolefin i halogen- besplatna žica i kabl. Njegova izvrsna svojstva otpornosti na vatru, niska toksičnost i dobra termička stabilnost učinili su ga široko zastupljenim i primijenjenim u oblastima elektronike, automobila i građevinarstva.

Melamin cijanurat je spoj koji nastaje reakcijom melamina i cijanurske kiseline. Struktura molekularne rešetke formirana vodoničnom vezom sadrži bogate elemente dušika. Ovo omogućava melamin cijanuratu da oslobodi određenu količinu dušika na visokim temperaturama, čime se sprječava širenje plamena. Njegova hemijska struktura određuje da ima dobru termičku stabilnost, mehaničku čvrstoću i odličan efekat usporavanja plamena.

Osim toga, MCA ne sadrži štetne halogene elemente, pa se široko koristi u mnogim prilikama sa visokim ekološkim i zdravstvenim zahtjevima, posebno u kućanskim aparatima, građevinskim materijalima i tekstilu.

 

Mehanizam melamin cijanurata koji usporava plamen

Mehanizam usporenja plamena melamin cijanurata se uglavnom ogleda u njegovim karakteristikama raspadanja na visokim temperaturama i inhibitornom efektu formiranog sloja ugljenika na širenje plamena. Konkretno, efekat usporenja plamena MCA može se analizirati sa sljedećih aspekata:

(1) Oslobađanje azota radi inhibicije snabdevanja kiseonikom

MCA molekule sadrže veliku količinu azotnih elemenata. Tokom procesa zagrevanja, azotni elementi će se osloboditi i formirati gas (uglavnom gas azota). Sam plin dušik ne podržava sagorijevanje, tako da može efikasno razrijediti koncentraciju kisika oko izvora vatre, smanjiti temperaturu plamena i na taj način usporiti brzinu sagorijevanja i spriječiti širenje sagorijevanja. Ovaj proces je od ključnog značaja za poboljšanje otpornosti na vatru materijala, posebno u uslovima visoke temperature.

(2) Promovirati stvaranje karboniziranog sloja

Tokom procesa pirolize, MCA će se razgraditi i stvoriti karbonizirani sloj tokom termičke razgradnje. Ovaj inertni karbonizirani sloj ima izvrsna svojstva toplinske izolacije i može formirati barijeru između područja zapaljenja i nesagorenog područja, sprječavajući prijenos topline i dalje ograničavajući širenje plamena.

Osim toga, karbonizirani sloj također može izolirati kisik u zraku, formirajući fizički zaštitni sloj, dodatno smanjujući kontakt kiseonika sa zapaljivim materijama, čime se efikasno sprečava sagorevanje. Formiranje i stabilnost ovog karboniziranog sloja su ključ za to da li MCA može djelotvorno igrati ulogu usporivača plamena.

(3) Hemijska reakcija proizvodi vodenu paru

U okruženju visoke temperature, MCA će proći reakciju raspadanja i osloboditi određenu količinu vodene pare. Vodena para može efikasno smanjiti lokalnu temperaturu i oduzeti toplotu isparavanjem, čime hladi izvor vatre. Osim toga, stvaranje vodene pare također može smanjiti koncentraciju kisika oko izvora vatre, čime se dodatno sprječava širenje plamena.

(4) Sinergijski efekat sa drugim aditivima

Pored sopstvenog efekta usporenja plamena, melamin cijanurat takođe može da sinerguje sa drugim usporivačima plamena ili punilima kako bi poboljšao ukupna svojstva usporivača plamena materijala. Na primjer, MCA se često koristi u kombinaciji sa fosfornim usporivačima gorenja, neorganskim punilima, itd., koji mogu poboljšati termičku stabilnost i mehanička svojstva materijala i ispoljiti sveobuhvatniji efekat usporavanja plamena.

 

Prednosti i primjena melamin cijanurata

(1) Ekološki prihvatljiv i netoksičan

U poređenju sa tradicionalnim halogenim usporivačima plamena, MCA ne ispušta štetne halogene gasove (kao što su hlorovodonik, bromovodik, itd.) tokom procesa usporavanja plamena, smanjujući zagađenje životne sredine i potencijalnu štetu po ljudsko zdravlje. Proces oslobađanja dušika MCA je relativno siguran, tako da je ekološki prihvatljiviji tokom upotrebe i ima manji utjecaj na ekološku okolinu.

(2) Dobra termička stabilnost i otpornost na vremenske uvjete

MCA ima visoku termičku stabilnost, može održati stabilna hemijska svojstva na visokim temperaturama i efikasno spriječiti sagorijevanje uzrokovano visokim temperaturama. U nekim radnim okruženjima na visokim temperaturama, MCA može pružiti dugotrajnu zaštitu kao usporivač plamena.

Osim toga, MCA također ima jaku otpornost na vremenske uvjete, može održati dobre performanse pri dugotrajnoj upotrebi i prilagoditi se različitim klimatskim uvjetima.

(3) Malo dima

MCA proizvodi manje dima kada se zagrije na visoke temperature. U poređenju s tradicionalnim halogenim usporivačima plamena, može značajno smanjiti oslobađanje otrovnih plinova u požarima i smanjiti štetu od dima za osoblje.

 

Kao ekološki prihvatljiv i netoksičanusporivač plamenaMelamin cijanurat ima jedinstveni mehanizam za usporavanje plamena koji pokazuje širok spektar mogućnosti primjene u modernim materijalima. Uz kontinuirano poboljšanje zahtjeva zaštite okoliša i sigurnosti, melamin cijanurat će se koristiti u više polja i postati jedna od ključnih komponenti materijala koji usporavaju plamen.

 

Za više informacija o tome kako odabrati MCA koji je pravi za vas, pogledajte moj članak "Kako odabrati kvalitetan melamin cijanurat?„Nadam se da će vam biti od pomoći.