Osim nekoliko vrsta sintetičke gume, većina proizvodi od sintetičke gume , poput prirodna guma , su zapaljive ili zapaljive materijale . U industrijama kao što su nova energija, baterijski sustavi , i elektronska oprema , viši zahtjevi za usporavanje gorenja Imeću se gumenim komponentama, posebno za proizvode kao što su Jastučići za baterije i Prigušivači vibracija koji usporavaju plamen bez halogena.

Trenutačno su glavni tehnički pristupi poboljšanju otpornost na plamen gumenih proizvoda uključiti:

Dodavanje usporivači plamena ili punila koja usporavaju plamen

Modifikacija miješanja s materijalima koji usporavaju plamen

Predstavljamo funkcionalne skupine koje usporavaju plamen tijekom polimerizacije

Povećanje gustoća umrežavanja proizvoda od gume

Sljedeći odjeljci daju kratku klasifikaciju i objašnjenje gumene vatrootporne tehnologije.

1. Tehnologije usporavanja plamena za ugljikovodične gume

1.1 Karakteristike ugljikovodičnih guma

Ugljikovodične gume uglavnom uključuju:

NR (prirodna guma)

SBR (stiren-butadien kaučuk)

BR (butadien kaučuk)

IIR (butilna guma)

EPR / EPDM (etilen propilen guma)

Iako NBR (nitrilna guma) nije tipična ugljikovodična guma, njezina metode obrade koje usporavaju plamen slični su i obično se zajedno raspravljaju u inženjerskim primjenama.

Glavne karakteristike ugljikovodičnih guma uključuju:

Indeks graničnog kisika (LOI): pribl. 19–21 (prikaz, ostalo).

Temperatura toplinskog raspadanja: 200–500°C

Loša otpornost na plamen i toplinu

Stvaranje velikih količina zapaljivi plinovi tijekom izgaranja

Stoga, kada se koristi u Jastučići za baterije, industrijski prigušni jastučići , ili opće komponente za izolaciju vibracija , neophodna je modifikacija za usporavanje plamena.

1.2 Uobičajene metode usporavanja plamena za ugljikovodične gume

(1) Miješanje s polimerima koji usporavaju plamen

Miješanjem ugljikovodičnih guma s polimerima koji usporavaju plamen kao što je:

Polivinil klorid (PVC)

Klorirani polietilen (CPE)

Klorsulfonirani polietilen (CSM)

Etilen-vinil acetat (EVA)

otpornost na plamen može se poboljšati do određene mjere. Tijekom miješanja potrebno je obratiti posebnu pozornost:

Kompatibilnost materijala

Dizajn sustava za zajedničko umrežavanje

Ova metoda se obično koristi za strukturne jastučiće za baterije ili komponente prigušenja koje nisu visoke elastičnosti.

(2) Dodavanje usporivača plamena (primarni pristup)

Dodatak od usporivači plamena je najvažnija metoda za povećanje otpornosti na plamen kod ugljikovodičnih guma i može se dodatno poboljšati kroz sinergijski sustavi.

Organski usporivači plamena na bazi halogena (tradicionalna rješenja):

Derivati ​​heksaklorociklopentadiena

Dekabromdifenil eter

Klorirani parafin

Anorganski sinergistički usporivači plamena:

Antimonov trioksid (Sb₂O3) (uobičajeno korišteno)

Cinkov borat

Aluminijev hidroksid

Amonijev klorid

⚠ Važne napomene:
Usporivači gorenja na bazi halogena ne smiju sadržavati slobodni halogeni , inače mogu:

Nagrizati opremu za obradu i kalupe

Smanjite učinak električne izolacije

Negativno utječe na otpornost na starenje

u nova energija i elektroničke industrije, Prigušivači vibracija koji usporavaju plamen bez halogena postali su mainstream, što je dovelo do velike sklonosti prema sustavi za usporavanje plamena bez halogena.

(3) Dodavanje anorganskih punila koja usporavaju plamen

Uobičajeno korištena punila uključuju:

Kalcijev karbonat

Kaolinska glina

Talk

Precipitirani silicij

Aluminijev hidroksid

Ova metoda poboljšava otpornost na plamen:

Smanjenje udjela zapaljivi organski materijal

Koristeći se učinak endotermne razgradnje od punila

Na primjer:

Kalcijev karbonat i aluminijev hidroksid apsorbiraju značajnu toplinu tijekom razgradnje

Međutim, mora se obratiti pozornost na činjenicu da:

Prekomjerno punjenje punila smanjuje mehanička svojstva

Nije prikladno za visoke elastičnosti ili komponente za izolaciju vibracija s visokim prigušenjem

(4) Povećanje gustoće umreženosti gume

Studije su pokazale da:

Veća gustoća umreženosti → Viši indeks kisika → Poboljšana otpornost na plamen

Taj je mehanizam vjerojatno povezan s povećanje temperature toplinske razgradnje.

Ovaj pristup je uspješno primijenjen u EPDM gumeni sustavi i pogodan je za:

Baterijski jastučići koji se koriste u okruženjima srednje do visoke temperature

Strukturne gumene komponente koje usporavaju plamen i prigušuju vibracije

2. Karakteristike usporavanja plamena halogeniranih guma

Halogenirane gume inherentno sadrže halogene elemente i obično pokazuju:

Indeks kisika: 28–45

FPM (fluororuber) indeks kisika veći od 65

Veći sadržaj halogena → bolja otpornost na plamen

Ponašanje samogašenja nakon uklanjanja plamena

Kao rezultat toga, obrada halogeniranih guma usporivačima plamena je relativno laka, često zahtijeva samo manje ojačanje usporivačima plamena.

⚠ Međutim, zbog ekološki propisi (kao što je RoHS i DOSEG ) i trendove u nova energetska industrija, otopine bez halogena sve više favoriziraju. To je ključni razlog za široku primjenu Prigušivači vibracija koji usporavaju plamen bez halogena.

3. Tehnologije otporne na plamen za heterolančane gume

Najreprezentativniji heterolančana guma je:

Dimetil silikonska guma (VMQ)

Njegove ključne karakteristike uključuju:

Indeks kisika od približno 25

Temperatura toplinskog raspadanja do 400–600°C

Izvrsna stabilnost na visokim temperaturama

Mehanizmi otpornosti na plamen silikonske gume uglavnom uključuju:

Povećavajući se temperatura toplinskog raspada

Povećanje količine zaostalo pougljenje nakon raspadanja

Smanjenje brzina stvaranja zapaljivih plinova

Kao rezultat toga, silikonska guma naširoko se koristi u:

Baterijski jastučići za visoke temperature

Vrhunske komponente za prigušivanje plamena bez halogena

Zaštitne komponente međuspremnika za elektroničku i novu energetsku opremu

Zaključak

Dizajn koji usporava plamen proizvodi od gume mora se sveobuhvatno razmotriti na temelju vrsta gume, aplikacijsko okruženje , i regulatorni zahtjevi.

Za aplikacije kao što su:

Jastučići za baterije

Prigušivači vibracija koji usporavaju plamen bez halogena

preporuča se odrediti prioritete:

Zapaljivi sustavi bez halogena

Ispravan dizajn gustoće umrežavanja

Uravnotežena rješenja između punila koja usporavaju plamen i mehaničkih svojstava

Osim nekoliko vrsta sintetičke gume, većina proizvodi od sintetičke gume , poput prirodna guma , su zapaljive ili zapaljive materijale.