Principio
Negli ultimi anni, si è sviluppata una crescente preoccupazione per i rischi ambientali e sanitari derivanti dall'uso di ritardanti di fiamma a base di alogeni nelle materie plastiche. Di conseguenza, i ritardanti di fiamma non alogeni hanno guadagnato popolarità grazie alle loro caratteristiche più sicure e sostenibili.
I ritardanti di fiamma senza alogeni agiscono interrompendo i processi di combustione che si verificano quando la plastica è esposta al fuoco.
1. Ciò avviene interferendo fisicamente e chimicamente con i gas infiammabili rilasciati durante la combustione. Uno dei meccanismi più comuni è la formazione di uno strato protettivo di carbonio sulla superficie della plastica.
2. Quando esposti al calore, i ritardanti di fiamma privi di alogeni subiscono una reazione chimica che rilascia acqua o altri gas non combustibili. Questi gas creano una barriera tra la plastica e la fiamma, rallentando così la propagazione dell'incendio.
3. I ritardanti di fiamma privi di alogeni si decompongono e formano uno strato carbonizzato stabile, noto come carbone, che agisce come una barriera fisica, impedendo l'ulteriore rilascio di gas infiammabili.
4. Inoltre, i ritardanti di fiamma privi di alogeni possono diluire i gas combustibili ionizzandoli e catturando i radicali liberi e i componenti volatili infiammabili. Questa reazione interrompe efficacemente la reazione a catena della combustione, riducendo ulteriormente l'intensità dell'incendio.
Il polifosfato di ammonio è un ritardante di fiamma privo di alogeni e fosforo. Presenta elevate prestazioni ignifughe nelle materie plastiche, con caratteristiche di atossicità e rispetto per l'ambiente.
Applicazione della plastica
Le materie plastiche ignifughe come FR PP, FR PE, FR PA, FR PET, FR PBT e così via sono comunemente utilizzate nell'industria automobilistica per gli interni delle auto, come cruscotti, pannelli delle portiere, componenti dei sedili, involucri elettrici, canaline portacavi, quadri elettrici resistenti al fuoco, quadri elettrici, involucri elettrici e tubi per il trasporto di acqua e gas.
Standard ignifugo (UL94)
UL 94 è uno standard di infiammabilità delle materie plastiche rilasciato dagli Underwriters Laboratories (USA). Lo standard classifica le materie plastiche in base alla loro combustione in diversi orientamenti e spessori, dal più basso al più alto livello di ignifugazione, in sei diverse classificazioni.
| Classificazione UL 94 | Definizione di valutazione |
| V-2 | La combustione si arresta entro 30 secondi su una parte, consentendo la caduta verticale di plastica infiammabile. |
| V-1 | La combustione si arresta entro 30 secondi su una parte verticale, consentendo la fuoriuscita di gocce di plastica che non si infiammano. |
| V-0 | La combustione si arresta entro 10 secondi su una parte verticale, consentendo la fuoriuscita di gocce di plastica che non si infiammano. |
Formulazione di riferimento
| Materiale | Formula S1 | Formula S2 |
| PP omopolimerizzato (H110MA) | 77,3% | |
| Copolimerizzazione PP (EP300M) | 77,3% | |
| Lubrificante (EBS) | 0,2% | 0,2% |
| Antiossidante (B215) | 0,3% | 0,3% |
| Antigoccia (FA500H) | 0,2% | 0,2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| Proprietà meccaniche basate sul 30% di volume di aggiunta di TF-241. Con il 30% di TF-241 per raggiungere UL94 V-0 (1,5 mm) | ||
| Articolo | Formula S1 | Formula S2 |
| Tasso di infiammabilità verticale | V0(1,5 mm | UL94 V-0 (1,5 mm) |
| Indice limite di ossigeno (%) | 30 | 28 |
| Resistenza alla trazione (MPa) | 28 | 23 |
| Allungamento a rottura (%) | 53 | 102 |
| Tasso di infiammabilità dopo bollitura in acqua (70℃, 48 ore) | V0(3,2 mm) | V0(3,2 mm) |
| V0(1,5 mm) | V0(1,5 mm) | |
| Modulo di flessione (MPa) | 2315 | 1981 |
| Indice di fusione (230℃, 2,16 kg) | 6.5 | 3.2 |
