Koje se metode mogu koristiti za poboljšanje svojstava usporavanja plamena PBT-a

Kao važna inženjerska plastika, polibutilen tereftalat (PBT) naširoko se koristi u elektronici, električnim, automobilskim i potrošačkim proizvodima zbog svojih izvrsnih mehaničkih svojstava, kemijske otpornosti i dobre obradivosti. Međutim, zapaljivost PBT-a ograničava njegovu upotrebu u nekim ključnim primjenama, pa je poboljšanje njegovih svojstava usporavanja plamena postalo važna tema u istraživanju znanosti o materijalima.

U istraživanju poboljšanja svojstava usporavanja plamena PBT , dodavanje usporivača gorenja je najizravnija i najčešće korištena strategija. Usporivači gorenja uglavnom se dijele u dvije kategorije: anorganske i organske. Anorganski usporivači plamena kao što su aluminijev hidroksid, magnezijev hidroksid i fosfati učinkovito sprječavaju širenje plamena kroz mehanizme kao što su apsorpcija topline, oslobađanje vodene pare i stvaranje zaštitnih slojeva. Na primjer, aluminijev hidroksid se raspada na visokim temperaturama, oslobađa vodenu paru kako bi se smanjila okolna temperatura, čime se sprječava izgaranje. Nasuprot tome, organski usporivači plamena kao što su bromidi i fosfidi stvaraju plinove koji usporavaju plamen kroz kemijske reakcije, smanjujući toplinu i koncentraciju kisika u plamenu. Na primjer, bromirani usporivači plamena razgrađuju se na visokim temperaturama, oslobađaju elemente broma i stvaraju plinove koji usporavaju plamen kako bi spriječili širenje plamena. Prilikom odabira prikladnog usporivača plamena, njegovu kompatibilnost s PBT-om, mogućnost obrade i utjecaj na svojstva materijala potrebno je sveobuhvatno razmotriti kako bi se osigurala stabilna izvedba konačnog proizvoda.

Uz dodavanje usporivača plamena, kemijska modifikacija također je učinkovit način za poboljšanje svojstava usporavanja plamena PBT-a. Kopolimerizacijom PBT-a s drugim polimerima s izvrsnim svojstvima usporavanja plamena (kao što su polistiren, poliester itd.), mogu se dobiti kopolimeri s izvrsnim svojstvima usporavanja plamena. Ova metoda ne samo da može značajno poboljšati svojstva usporavanja plamena materijala, već i poboljšati druga fizička svojstva PBT-a. Osim toga, tehnologija cijepljene kopolimerizacije formira cijepljene kopolimere cijepljenjem monomera sa svojstvima usporavanja plamena na PBT molekularni lanac, čime se poboljšavaju njegova svojstva usporavanja plamena uz zadržavanje osnovnih svojstava PBT-a.

Posljednjih godina primjena nanomaterijala pokazala je dobre izglede u poboljšanju svojstava usporavanja plamena polimera. Dodavanjem nanomjernih punila kao što su nanoglina, ugljikove nanocijevi ili nanosilicij u PBT, njegova se svojstva usporavanja plamena mogu značajno poboljšati. Nanoglina, zbog svoje velike specifične površine, može stvoriti zaštitni sloj ugljika tijekom izgaranja, učinkovito izolirajući kisik i toplinu, čime sprječava širenje plamena. Ugljične nanocijevi ne samo da mogu poboljšati mehanička svojstva materijala, već i formirati vodljivi sloj ugljika tijekom procesa izgaranja, dodatno pojačavajući učinak usporavanja plamena.

Fizička modifikacija također je učinkovit način za poboljšanje svojstava otpornosti na plamen PBT-a. Prilagodbom uvjeta obrade i strukture PBT-a mogu se poboljšati njegova svojstva usporavanja plamena. Na primjer, tehnologija pjenjenja smanjuje gustoću i toplinsku vodljivost materijala uvođenjem strukture mjehurića, čime se poboljšavaju njegova svojstva usporavanja plamena. Osim toga, upotreba dizajna višeslojne strukture za kombinaciju sloja za usporavanje plamena i PBT supstrata može učinkovito spriječiti širenje plamena i značajno poboljšati ukupna svojstva za usporavanje plamena.