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Qual è l'effetto ignifugo del perfluorobutansolfonato di potassio (PPFBS) nel policarbonato?
Effetto Ritardante di Fiamma del Perfluorobutansolfonato di Potassio (PPFBS) nel Policarbonato
Il policarbonato (PC) è una plastica ingegneristica versatile con elevata trasmissione della luce, proprietà meccaniche, elettriche e di resistenza al calore bilanciate. È ampiamente utilizzato nei settori dell'elettronica, degli elettrodomestici, dei macchinari, dell'automotive e dell'edilizia.
Sebbene il PC possieda proprietà autoestinguenti intrinseche e una superiore resistenza alla fiamma rispetto alle plastiche generiche, sono ancora necessarie ulteriori modifiche ritardanti di fiamma per applicazioni con severi requisiti di sicurezza antincendio.
Attualmente, i ritardanti di fiamma senza alogeni comunemente utilizzati per il PC includono fosfati, solfonati e siliconi. Tra questi, i solfonati—in particolare Perfluorobutansolfonato di Potassio (PPFBS)—mostrano l'effetto ritardante di fiamma più significativo sul PC.
Risultati sperimentali dimostrano che:
- L'aggiunta di 0,01% (frazione di massa, stessa di seguito) aumenta l'Indice di Ossigeno (LOI) del PC dal 26% al 35%.
- L'aggiunta di 0,1% aumenta l'LOI al 39% e raggiunge una classificazione UL 94 V-0 (a 3 mm di spessore) nei test di combustione verticale.
- Fondamentalmente, questa modifica ha un impatto minimo negativo sulla chiarezza ottica e sulle proprietà meccaniche del PC.
Analisi Termica (DTG e Cinetica):
Dalla curva DTG, la velocità massima di decomposizione termica del FRPC (PC ritardante di fiamma) è inferiore a quella del PC puro, indicando che l'aggiunta di PPFBS riduce la velocità di decomposizione termica. Una velocità di decomposizione inferiore facilita la formazione di uno strato di barriera carboniosa, che impedisce un'ulteriore decomposizione del PC sottostante, migliorando così la resistenza alla fiamma.
L'energia di attivazione (Ea) del PC puro cambia in modo relativamente uniforme durante l'intero processo di degradazione, che è diviso in tre fasi:
- Conversione < 20% (Fase 1): Dominata dalla scissione dei gruppi terminali. Man mano che i gruppi terminali vengono consumati, la reazione si sposta sulla catena principale, causando un graduale aumento dell'energia di attivazione.
- Conversione 20% - 90% (Fase 2): Coinvolge la scissione della catena principale, la riorganizzazione e la reticolazione. L'energia di attivazione cambia poco durante questa fase.
- Conversione > 90% (Fase 3): Coinvolge la decomposizione di piccoli segmenti e precursori del carbone, portando a un rapido aumento dell'energia di attivazione.
Al contrario, il sistema FRPC mostra differenze distinte nell'energia di attivazione:
- Fase 1 (Conversione < 20%): L'energia di attivazione è inferiore rispetto al PC puro, indicando che PPFBS catalizza la degradazione termica iniziale del PC.
- Fase 2 (Conversione 20% - 80%): L'energia di attivazione è superiore rispetto al PC puro e aumenta con l'avanzamento della reazione. Ciò suggerisce un cambiamento nella posizione di scissione della catena principale e un aumento del grado di reticolazione dei prodotti di decomposizione.
- Fase 3 (Conversione > 90%): L'energia di attivazione aumenta drasticamente, superando di gran lunga quella del PC puro. Ciò indica che PPFBS facilita la formazione di precursori del carbone altamente reticolati e stabili, che si evolvono in uno strato di carbonio robusto, migliorando efficacemente la resistenza alla fiamma del PC.
Wuhan Bright Chemical CO.,LTD fornisce Perfluorobutansolfonato di Potassio (PPFBS). Offriamo prodotti con qualità stabile, prestazioni eccellenti e prezzi ragionevoli.
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