Jako technologia bezhalogenowa, charakteryzująca się niskim poziomem dymu, niską toksycznością i przyjazną dla środowiska technologią zmniejszającą palność,Pęczniejący system zmniejszający palność(IFR) jest szeroko stosowany w dziedzinie materiałów polimerowych, takich jak poliolefiny (PP/PE), elastomery termoplastyczne, uszczelniacze epoksydowe, powłoki, poliuretany, osłony kabli itp. Jest to główny wybór w ramach światowych przepisów dotyczących zmniejszania palności (RoHS, REACH, UL, IEC) ze względu na opóźniający płomień mechanizm rozszerzalności cieplnej w węgiel i tworzący termoizolacyjną i izolującą tlen warstwę twardego węgla.
Jednakże w praktycznych warunkach pracy, takich jak wysoka wilgotność, zanurzenie w wodzie, deszcz, kondensacja i praca pod ziemią/pod wodą, konwencjonalne rozszerzanieśrodek zmniejszający palnośćsystemy często borykają się z fatalnymi problemami, takimi jak migracja rozpuszczalności w wodzie, absorpcja wilgoci i przyrost masy, absorpcja i zapadanie się warstwy węgla, obniżona klasa ognioodporności, pogorszenie właściwości izolacyjnych i pogorszenie właściwości mechanicznych, co bezpośrednio prowadzi do uszkodzeń materiałów zmniejszających palność w długotrwałych wilgotnych i gorących środowiskach, złomowania komponentów i zwiększonego ryzyka bezpieczeństwa. Dlatego wodoodporność stała się głównym wskaźnikiem pozwalającym zmierzyć, czy system zmniejszający palność rozszerzalności może spełniać długoterminowe i niezawodne zastosowania w środowiskach zewnętrznych, podwodnych i o wysokiej wilgotności.
Typowy system zmniejszający palność rozszerzalności składa się z trzech części: źródła kwasu, źródła węgla i źródła gazu. Po podgrzaniu zachodzi reakcja synergiczna, której celem jest osiągnięcie ognioodporności:
1. Źródło kwasu (katalizator odwodnienia):głównie związki zawierające fosfor, rozkładają i uwalniają kwasy nieorganiczne/substancje kwasu fosforowego w wysokich temperaturach, katalizują odwodnienie substratu i źródła węgla do węgla;
2. Źródło węgla (środek karbonizujący):związki bogate w polihydroksywęgiel, które szybko tworzą ciągły i gęsty trójwymiarowy szkielet węglowy w wyniku katalizy kwasowej;
3. Źródło gazu (środek spieniający):Rozkład w wysokiej temperaturze uwalnia niepalne gazy, takie jak NH3, N ₂, H ₂ O, które powodują rozszerzanie się i spienianie warstwy węgla, tworząc porowatą izolację termiczną i warstwę rozszerzonego węgla stanowiącą barierę dla tlenu.
Ta warstwa węgla może blokować przenoszenie ciepła, izolować dyfuzję tlenu, tłumić kropelki, zmniejszać wydzielanie dymu i osiągać wysokie poziomy zmniejszania palności, takie jak V-0 i 5VA.
Konwencjonalny IFR ma słabą wodoodporność, co jest zasadniczo spowodowane dużą polarnością składników, dużą rozpuszczalnością w wodzie, słabym wiązaniem międzyfazowym i nieodwracalnym uszkodzeniem pod wpływem wody/wilgoci
1. Rozpuszczalne w wodzie wytrącanie składników drobnocząsteczkowych:Tradycyjne składniki, takie jak melamina, pentaerytrytol ipolifosforan amonu(pospolity APP) charakteryzują się dużą rozpuszczalnością w wodzie, a po długotrwałym zanurzeniu w wodzie migrują i rozpuszczają się w kierunku powierzchni materiału, powodując zachwianie proporcji składników systemu uniepalniającego i utratę ich efektu synergistycznego;
2. Pęcznienie i zapadanie się ekspandowanej warstwy węgla:Warstwa węgla powstająca w wyniku spalania zawiera wewnątrz grupy hydrofilowe. W kontakcie z wodą pory wchłaniają wodę, struktura mięknie i rozpada się, tracąc zdolność izolacji termicznej i tlenowej, a ryzyko ponownego zapłonu znacznie wzrasta;
3. Odklejenie interfejsu matrycy:Środki zmniejszające palność tworzą szczeliny wodne na styku matrycy wypełniacza po wchłonięciu wody, zmniejszając właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu i moduł zginania, jednocześnie poprawiając straty dielektryczne i zmniejszając rezystancję izolacji;
4. Wybielanie i matowienie powierzchniowe:Rozpuszczalne w wodzie środki zmniejszające palność migrują do powierzchni produktu, powodując wady wyglądu, zmniejszoną przyczepność powłoki, słaby kontakt elektryczny i inne problemy, bezpośrednio prowadząc do awarii produktu w dziedzinie elektroniki, kabli i zewnętrznych materiałów budowlanych.
Zróżnicowany wybór w oparciu o warunki pracy, biorąc pod uwagę wymagania głównych światowych rynków terminali:
-Charakterystyka warunków pracy: długotrwałe narażenie na światło słoneczne i deszcz, wilgotność w wysokiej i niskiej temperaturze, wymagania izolacyjne wysokiego napięcia;
-Wymagania doboru: Ultrawodoodporna mikrokapsułka w kapsułce IFR, stopień polimeryzacji APP ≥ 2000, środek tworzący węgiel reaktywny, nie wytrąca się po 72 godzinach zanurzenia, retencja UL94 V-0, opór objętościowy ≥ 10 ¹⁶Ω· cm, bezhalogenowy o niskiej emisji dymu (LSFH).
-Charakterystyka warunków pracy: wysoka wilgotność, woda kondensacyjna, kontakt z chłodziwem i szok termiczny;
-Wymagania dotyczące selekcji: Odporny na wilgoć typ migracji IFR, doskonała kompatybilność z matrycą PP/TPU, brak szronu lub uszkodzeń zmniejszających palność po długotrwałym starzeniu w temperaturze 125 ℃ i cyklach kondensacji.
-Charakterystyka warunków pracy: długotrwałe zanurzenie, wysoka wilgotność i środowisko mikrobiologiczne;
-Wymagania dotyczące wyboru: System powłokowy wodoodporny i trudnopalny, dobre właściwości błonotwórcze z żywicą, powłoka nie odkleja się po namoczeniu, warstwa węgla nie ulega hydrolizie i spełnia wymogi ochrony przeciwpożarowej budynku na poziomie A/certyfikat UL.
-Charakterystyka warunków pracy: wysoka wilgotność, kondensacja i rygorystyczne wymagania dotyczące izolacji elektrycznej;
-Wymagania dotyczące wyboru: niska migracja jonów, wodoodporność IFR, wyjątkowo niska rozpuszczalność w wodzie, brak pogorszenia właściwości izolacyjnych po zanurzeniu w wodzie, unikanie ryzyka wycieku i zwarcia.
1. Błędne przekonanie 1:Skoncentruj się wyłącznie na początkowej klasie ognioodporności i zignoruj współczynnik retencji po wilgotnych i gorących warunkach
Początkowa wartość V-0 nie oznacza długoterminowej niezawodności, a pogorszenie ognioodporności po zanurzeniu jest najczęstszą przyczyną awarii produktów przeznaczonych do użytku na zewnątrz lub w przypadku wysokiej wilgotności.
2. Błędne przekonanie 2:Wierząc, że im większa ilość dodana, tym lepsza wodoodporność
Nadmierny dodatek zmniejszy kompatybilność matrycy i zamiast tego zaostrzy międzyfazową absorpcję i migrację wody. Konieczne jest znalezienie optymalnego stosunku dodatku pomiędzy skutecznością zmniejszania palności a wodoodpornością.
3. Błędne przekonanie 3:Zwykłe aplikacje można łatwo modyfikować, aby spełniały wymagania dotyczące wodoodporności
Nawet po modyfikacji powierzchni, APP o niskiej masie cząsteczkowej będzie nadal powoli wchłaniał wilgoć i hydrolizował w długotrwałych wilgotnych i gorących warunkach. Dlatego należy przyjąć podwójną ścieżkę technologiczną, obejmującą wysoką polimeryzację i kapsułkowanie mikrokapsułek.
4. Błędne przekonanie 4:Zaniedbanie wymagań dotyczących parametrów elektrycznych i wyglądu
W dziedzinie elektroniki i elementów wyglądu migracja środków zmniejszających palność może prowadzić do wybielenia powierzchni i słabego kontaktu, dlatego należy wybrać IFR odporny na wodę o zerowym wytrącaniu.
W kontekście szybko rosnącego zapotrzebowania na wysokiej klasy produkcję oraz warunków zewnętrznych, pod wodą i wysokiej wilgotności na całym świecie, wodoodporność nie jest już opcjonalnym dodatkiem, ale niezbędnym progiem wejścia systemów ognioodpornych na rynek high-end. Naukowy wybór wodoodpornych, rozszerzających się systemów zmniejszających palność należy wszechstronnie ocenić pod kątem pięciu wymiarów: projektu konstrukcji komponentu, testów wodoodporności opadów, współczynnika zatrzymywania właściwości zmniejszających palność/mechanicznych/elektrycznych po starzeniu pod wpływem ciepła na mokro, dopasowania scenariuszy i warunków pracy oraz zgodności z globalnymi przepisami, a nie polegać wyłącznie na wstępnych danych dotyczących zmniejszania palności.
W przypadku firm zajmujących się materiałami i producentów produktów końcowych wybór profesjonalnego, dostosowanego do indywidualnych potrzeb wodoodpornego, ognioodpornego systemu zmniejszającego palność może znacznie poprawić długoterminową niezawodność i poziom bezpieczeństwa produktów na szybko rozwijających się rynkach światowych, takich jak nowa energia, infrastruktura zewnętrzna, samochody i elektronika komunikacyjna, zmniejszyć ryzyko awarii i wzmocnić międzynarodową konkurencyjność marki. W przyszłości wysoka wodoodporność, niska migracja, bezhalogenowa i wydajna technologia zmniejszania palności staną się głównym kierunkiem rozwoju i głównym kierunkiem konkurencyjności w globalnym obszarze ekologicznych materiałów zmniejszających palność.
