Mecanisme retardant de la flama del cianurat de la melamina

Melamina cianurat(MCA) és un retardant de flama respectuós amb el medi ambient, molt utilitzat en materials de polímer com la poliamida (niló, PA-6/PA-66), resina epoxi, poliuretà, poliestirè, polièster (PET, PBT), poliolefina i cable i cable sense halògens. Les seves excel·lents propietats retardants de la flama, baixa toxicitat i bona estabilitat tèrmica l’han fet àmpliament preocupat i aplicat als camps d’electrònica, automòbils i construcció.

El cianurat de la melamina és un compost generat per la reacció de la melamina i l’àcid cianúric. L’estructura de gelosia molecular formada per l’enllaç d’hidrogen conté elements rics de nitrogen. Això permet que el cianurat de la melamina alliberi una certa quantitat de nitrogen a temperatures altes, inhibint així la propagació de les flames. La seva estructura química determina que té una bona estabilitat tèrmica, força mecànica i excel·lent efecte retardant de la flama.

A més, MCA no conté elements halògens nocius, de manera que s’ha utilitzat àmpliament en moltes ocasions amb alts requisits ambientals i de salut, especialment en electrodomèstics, materials de construcció i tèxtils.

 

Mecanisme retardant de la flama del cianurat de la melamina

El mecanisme retardant de la flama del cianurat de la melamina es reflecteix principalment en les seves característiques de descomposició a temperatures altes i l'efecte inhibidor de la capa de carboni formada sobre la propagació de la flama. Concretament, es pot analitzar l'efecte retardant de la flama de MCA a partir dels aspectes següents:

(1) Alliberament de nitrogen per inhibir el subministrament d'oxigen

Les molècules MCA contenen una gran quantitat d’elements de nitrogen. Durant el procés de calefacció, els elements de nitrogen seran alliberats per formar gas (principalment gas de nitrogen). El gas de nitrogen en si no admet la combustió, de manera que pot diluir eficaçment la concentració d’oxigen al voltant de la font d’incendi, reduir la temperatura de la flama i, per tant, frenar la velocitat de combustió i inhibir la propagació de la combustió. Aquest procés és crucial per millorar les propietats retardants de la flama del material, especialment en condicions d’alta temperatura.

(2) Promoure la formació d'una capa carbonitzada

Durant el procés de piròlisi, MCA es descompondrà i generarà una capa carbonitzada durant la descomposició tèrmica. Aquesta capa carbonitzada inerta té excel·lents propietats d’aïllament tèrmic i pot formar una barrera entre la zona de crema i la zona no cremada, evitant la transferència de calor i limitant encara més la propagació de la flama.

A més, la capa carbonitzada també pot aïllar l’oxigen a l’aire, formant una capa de protecció física, reduint encara més el contacte d’oxigen amb combustibles, impedint així efectivament la combustió. La formació i l'estabilitat d'aquesta capa carbonitzada són la clau per si el MCA pot tenir un paper eficaç com a retardant de la flama.

(3) La reacció química produeix vapor d'aigua

Sota un entorn d’alta temperatura, MCA experimentarà una reacció de descomposició i alliberarà una certa quantitat de vapor d’aigua. El vapor d’aigua pot reduir eficaçment la temperatura local i treure la calor per evaporació, refredant així la font d’incendis. A més, la formació de vapor d’aigua també pot reduir la concentració d’oxigen al voltant de la font d’incendi, evitant encara més la propagació de les flames.

(4) Efecte sinèrgic amb altres additius

A més del seu propi efecte retardant de la flama, el cianurat de la melamina també pot sinergitzar amb altres retardants o càrregues de flama per millorar les propietats generals del retard de la flama. Per exemple, MCA s’utilitza sovint en combinació amb retardants de flama de fòsfor, càrregues inorgàniques, etc., que poden millorar l’estabilitat tèrmica i les propietats mecàniques del material i exercir un efecte retardant de flama més complet.

 

Avantatges i aplicacions del cianurat de melamina

(1) respectuós amb el medi ambient i no tòxic

En comparació amb els retardants tradicionals de la flama halògena, MCA no llança gasos halògens nocius (com el clorur d’hidrogen, el bromur d’hidrogen, etc.) durant el procés de retard de la flama, reduint la contaminació al medi i els danys potencials a la salut humana. El procés d’alliberament de nitrogen de MCA és relativament segur, de manera que és més respectuós amb el medi ambient durant l’ús i té menys impacte en l’entorn ecològic.

(2) Bona estabilitat tèrmica i resistència al temps

El MCA té una alta estabilitat tèrmica, pot mantenir propietats químiques estables a temperatures elevades i evitar eficaçment la combustió causada per temperatures elevades. En alguns entorns de treball a alta temperatura, MCA pot proporcionar una protecció duradora com a retardant de la flama.

A més, MCA també té una forta resistència al clima, pot mantenir un bon rendiment en ús a llarg termini i adaptar-se a diferents condicions climàtiques.

(3) fum baix

MCA produeix menys fum quan s’escalfa a temperatures altes. En comparació amb els retardants tradicionals de la flama halògena, pot reduir significativament l’alliberament de gasos tòxics en els incendis i reduir el dany del fum al personal.

 

Com a respectuós amb el medi ambient i no tòxicRetardant de flama, La melamina cianurat té un mecanisme de retard de flama únic que mostra una àmplia gamma de perspectives d'aplicació en materials moderns. Amb la millora contínua dels requisits de protecció i seguretat ambiental, el cianurat de melamina s’utilitzarà en més camps i es convertirà en un dels components bàsics dels materials retardants de la flama.

 

Per obtenir més informació sobre com triar un MCA adequat per a vosaltres, consulteu el meu article "Com triar el cianurat de melamina de bona qualitat?"Espero que us sigui útil.