در زمینه مواد پلاستیکی، PVC (پولی وینیل کلراید) همیشه از نظر مقاومت در برابر شعله "مطالب برتر" بوده است. بر خلاف پلاستیک های بسیار قابل اشتعال مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن،PVC دارای خواص منحصر به فرد طبیعی ضد شعله و خود خاموش است، که آن را به طور گسترده ای مناسب برای سناریوهای با الزامات سختگیرانه ایمنی آتش مانند ساختمان ها، کابل ها، داخلی خودروها و لوله ها می کند.چرا به طور طبیعی PVC از سوختن نمی ترسدچگونه می توان توانایی پیشگیری از آتش را در تولید صنعتی روزانه افزایش داد؟
توانایی مهار کننده شعله ی PVC اساساً از ساختار مولکولی منحصر به فرد آن ناشی می شود,که کلور تا 56 درصد مواد را تشکیل می دهد. این نیز کلید اصلی است که آن را از پلاستیک های هیدروکربنی معمولی متمایز می کند.يک مکانیسم حفاظت سه گانه رو فعال ميکنه:
واکنش زنجیره ای احتراق قطع شده:در شرایط دمای بالا، PVC از تجزیه حرارتی رنج می برد و گاز هیدروژن کلراید (HCl) را آزاد می کند.HCl می تواند به سرعت رادیکال های آزاد فعال مانند · OH و · H را جذب کند که آتش را در طول احتراق حفظ می کند، مستقیماً زنجیره انتقال احتراق را قطع می کند و از گسترش مداوم آتش جلوگیری می کند.
محیط رقیق سازی و پشتیبانی از احتراق:گاز غیرفعال HCl تولید شده توسط تجزیه می تواند به طور موثر غلظت اکسیژن و گاز های قابل احتراق را در سطح ماده رقیق کند، سرعت واکنش احتراق را کاهش دهد،و از منظر محیط زیست گسترش آتش را سرکوب کنید.
تشکیل یک لایه کربن محافظ متراکم:در طول فرآیند تجزیه حرارتی، یک لایه گازی متراکم و پایدار به طور خود به خود بر روی سطح PVC شکل می گیرد. این لایه زغال سنگ مانند یک "زره ضد آتش" است،که می تواند گرما خارجی را از هدایت به داخل جلوگیری کند و از تماس اکسیژن با بستر جلوگیری کند، در نهایت به دست آوردن اثر خود خاموش کردن زمانی که از آتش.
اگرچه PVC دارای خواص مهار کننده شعله است، مقاومت طبیعی در برابر شعله ≠ مقاومت مطلق در برابر آتش، و کمبودهای عملکرد آن بسیار آشکار است: PVC سخت خالص دارای عملکرد عالی ضد شعله است،اما PVC انعطاف پذیر و PVC فوم که ما در زندگی روزمره استفاده می کنیم مقدار زیادی پلاستیک قابل احتراق را اضافه می کنداین اجزای قابل احتراق به طور مستقیم مزیت ضد شعله طبیعی PVC را جبران می کنند.که منجر به کاهش قابل توجهی در عملکرد کلی ضد شعله و ضد دود مواد می شود.، که این کار را دشوار می کند تا با استانداردهای ایمنی آتش در ساختمان های پیشرفته، کابل های برق و حمل و نقل راه آهن مطابقت داشته باشد.لازم است که قابلیت های ضد شعله و مقاوم در برابر آتش PVC را از طریق اصلاح فرمول علمی بیشتر تقویت شود..
هیدروکسید فلز: که توسط هیدروکسید آلومینیوم و هیدروکسید منیزیم نشان داده می شود، می تواند به سرعت گرما را جذب کند و در دمای بالا تجزیه شود و مقدار زیادی بخار آب را آزاد کند.کاهش دمای سطح مواد، و مهار احتراق از منبع؛ اکسید های فلزی تولید شده توسط تجزیه همچنین می توانند تشکیل لایه های کربن را کاتالیز کنند و لایه محافظ را متراکم تر و پایدارتر کنند.
ضد شعله بر پایه ی آنتیمونی: تریوکسید آنتی مونی یکی از کلاسیک ترین ترکیب کننده های مهار کننده شعله برای PVC است که می تواند با HCl تجزیه شده از PVC واکنش نشان دهد تا تریکلورید آنتی مونی تولید کند.این ماده یک فیلم گاز محافظ کاملا پوشیده را تشکیل می دهد.، جدا کردن اکسیژن و گرما، در حالی که به طور موثر پایان دادن به واکنش زنجیره ای احتراق، به طور قابل توجهی بهبود سطح retardant شعله.
داروی مهار کننده شعله مبتنی بر فسفر: با یک سیستم سه گانه از منبع اسید، منبع کربن و منبع گاز، می تواند خشک شدن مواد و کربن در دمای بالا را کاتالیز کند،در حالی که انتشار گاز برای گسترش و پف لایه کربن، تشکیل یک لایه عایق و مانع اکسیژن ضخیم، به طور کامل جلوگیری از احتراق مستمر، و مناسب برای سناریوهای تقاضا بالا retardant شعله.
بورات روی: به عنوان یک مهار کننده شعله کمکی، می تواند همبستگی کارآمد با مهار کننده های آتش آنتی مون و هیدروکسید را برای بهبود کارایی مهار کننده شعله ایجاد کند.می تواند به طور قابل توجهی از انتشار دود احتراق و گاز های سمی جلوگیری کند.، نقطه درد تولید دود بالا در هنگام احتراق PVC را حل می کند و ایمنی آتش را بهبود می بخشد.
یک محلول ضد شعله PVC با کیفیت بالا هرگز تنها به خواص مواد خود وابسته نیست، اما به یک تعادل از بازدارنده شعله، خنک کننده دود، مقاومت در برابر گرما و عملی بودن از طریق تناسب علمی، حفاظت از ایمنی آتش در سناریوهای مختلف.