Flammehemmende mekanisme av melamincyanurat

Melamincyanurat(MCA) er en vanlig brukt miljøvennlig flammehemmer, mye brukt i polymermaterialer som polyamid (Nylon, PA-6/PA-66), epoksyharpiks, polyuretan, polystyren, polyester (PET, PBT), polyolefin og halogen- gratis ledning og kabel. Dens utmerkede flammehemmende egenskaper, lave toksisitet og gode termiske stabilitet har gjort den mye bekymret og brukt innen elektronikk, biler og konstruksjon.

Melamincyanurat er en forbindelse dannet ved reaksjonen mellom melamin og cyanursyre. Den molekylære gitterstrukturen dannet av hydrogenbinding inneholder rike nitrogenelementer. Dette gjør at melamincyanurat frigjør en viss mengde nitrogen ved høye temperaturer, og hindrer dermed spredning av flammer. Dens kjemiske struktur bestemmer at den har god termisk stabilitet, mekanisk styrke og utmerket flammehemmende effekt.

I tillegg inneholder ikke MCA skadelige halogenelementer, så det har vært mye brukt i mange anledninger med høye miljø- og helsekrav, spesielt i husholdningsapparater, byggematerialer og tekstiler.

 

Flammehemmende mekanisme av melamincyanurat

Den flammehemmende mekanismen til melamincyanurat gjenspeiles hovedsakelig i dets nedbrytningsegenskaper ved høye temperaturer og den hemmende effekten av det dannede karbonlaget på flammeutbredelse. Spesifikt kan den flammehemmende effekten av MCA analyseres fra følgende aspekter:

(1) Frigjøring av nitrogen for å hemme oksygentilførsel

MCA-molekyler inneholder en stor mengde nitrogenelementer. Under oppvarmingsprosessen vil nitrogenelementer frigjøres for å danne gass (hovedsakelig nitrogengass). Nitrogengass i seg selv støtter ikke forbrenning, så den kan effektivt fortynne oksygenkonsentrasjonen rundt brannkilden, redusere temperaturen på flammen og dermed redusere forbrenningshastigheten og hemme spredningen av forbrenningen. Denne prosessen er avgjørende for å forbedre materialets flammehemmende egenskaper, spesielt under høye temperaturforhold.

(2) Fremme dannelsen av et karbonisert lag

Under pyrolyseprosessen vil MCA dekomponere og generere et karbonisert lag under termisk dekomponering. Dette inerte karboniserte laget har utmerkede varmeisolasjonsegenskaper og kan danne en barriere mellom det brennende området og det uforbrente området, forhindre varmeoverføring og begrense spredningen av flammen ytterligere.

I tillegg kan det karboniserte laget også isolere oksygen i luften, danne et fysisk beskyttende lag, ytterligere redusere kontakten av oksygen med brennbare stoffer, og dermed effektivt forhindre forbrenning. Dannelsen og stabiliteten til dette karboniserte laget er nøkkelen til hvorvidt MCA effektivt kan spille en rolle som flammehemmende middel.

(3) Kjemisk reaksjon produserer vanndamp

Under høye temperaturer vil MCA gjennomgå en dekomponeringsreaksjon og frigjøre en viss mengde vanndamp. Vanndamp kan effektivt redusere den lokale temperaturen og ta bort varme ved fordampning, og dermed avkjøle brannkilden. I tillegg kan dannelsen av vanndamp også redusere konsentrasjonen av oksygen rundt brannkilden, og hindre spredning av flammer ytterligere.

(4) Synergistisk effekt med andre tilsetningsstoffer

I tillegg til sin egen flammehemmende effekt, kan melamincyanurat også synergi med andre flammehemmere eller fyllstoffer for å forbedre materialets generelle flammehemmende egenskaper. For eksempel brukes ofte MCA i kombinasjon med fosfor flammehemmere, uorganiske fyllstoffer etc., som kan forbedre materialets termiske stabilitet og mekaniske egenskaper og utøve en mer omfattende flammehemmende effekt.

 

Fordeler og anvendelser av melamincyanurat

(1) Miljøvennlig og ikke-giftig

Sammenlignet med tradisjonelle halogen flammehemmere, frigjør ikke MCA skadelige halogengasser (som hydrogenklorid, hydrogenbromid, etc.) under flammehemmende prosessen, noe som reduserer forurensning til miljøet og potensiell skade på menneskers helse. Nitrogenfrigjøringsprosessen til MCA er relativt trygg, så den er mer miljøvennlig under bruk og har mindre innvirkning på det økologiske miljøet.

(2) God termisk stabilitet og værbestandighet

MCA har høy termisk stabilitet, kan opprettholde stabile kjemiske egenskaper ved høye temperaturer, og effektivt forhindre forbrenning forårsaket av høye temperaturer. I enkelte arbeidsmiljøer med høy temperatur kan MCA gi langvarig beskyttelse som et flammehemmende middel.

I tillegg har MCA også sterk værbestandighet, kan opprettholde god ytelse ved langvarig bruk, og tilpasse seg ulike klimatiske forhold.

(3) Lite røyk

MCA produserer mindre røyk når det varmes opp til høye temperaturer. Sammenlignet med tradisjonelle halogen flammehemmere, kan det redusere utslipp av giftige gasser i brann betydelig og redusere skaden av røyk på personell.

 

Som en miljøvennlig og giftfriflammehemmende, Melamincyanurat har en unik flammehemmende mekanisme som viser et bredt spekter av bruksmuligheter i moderne materialer. Med den kontinuerlige forbedringen av miljøbeskyttelse og sikkerhetskrav, vil melamincyanurat brukes på flere felt og bli en av kjernekomponentene i flammehemmende materialer.

 

For mer informasjon om hvordan du velger en MCA som passer for deg, se artikkelen min "Hvordan velge melamincyanurat av god kvalitet?"Jeg håper det vil være nyttig for deg.