Изберете език 
С изключение на няколко вида синтетичен каучук, повечето изделия от синтетичен каучук , като естествен каучук , са запалими или горими материали . В индустрии като нова енергия, акумулаторни системи , и електронно оборудване , се налагат по-високи изисквания за забавяне на горенето на гумените компоненти, особено за продукти като Подложки за батерии и Несъдържащи халоген огнеупорни виброгасители.
Понастоящем основните технически подходи за подобряване на забавяне на горенето на каучукови изделия включват:
Добавяне забавители на горенето или огнезащитни пълнители
Модификация на смесване с материали, забавящи горенето
Представяме ви огнезащитни функционални групи по време на полимеризацията
Увеличаването на плътност на омрежване на каучукови изделия
Следващите раздели предоставят кратка класификация и обяснение на каучукови технологии за забавяне на горенето.
1. Технологии за забавяне на горенето за въглеводородни каучуци
1.1 Характеристики на въглеводородните каучуци
Въглеводородни каучуци включват главно:
NR (естествен каучук)
SBR (стирен-бутадиен каучук)
BR (бутадиенов каучук)
IIR (бутилов каучук)
EPR / EPDM (етилен-пропиленов каучук)
въпреки че NBR (нитрилен каучук) не е типичен въглеводороден каучук, негов методи за забавяне на горенето са подобни и обикновено се обсъждат заедно в инженерни приложения.
Основните характеристики на въглеводородните каучуци включват:
Ограничаващ кислороден индекс (LOI): прибл. 19–21
Температура на термично разлагане: 200–500°C
Слабо забавяне на горенето и устойчивост на топлина
Генериране на големи количества запалими газове по време на горене
Следователно, когато се използва в Подложки за батерии, индустриални демпферни подложки , или компоненти за обща изолация на вибрации , модификацията за забавяне на горенето е от съществено значение.
1.2 Общи методи за забавяне на горенето за въглеводородни каучуци
(1) Смесване с полимери, забавящи горенето
Чрез смесване на въглеводородни каучуци с полимери, забавящи горенето, като напр:
Поливинилхлорид (PVC)
Хлориран полиетилен (CPE)
Хлоросулфониран полиетилен (CSM)
Етилен-винил ацетат (EVA)
забавянето на горенето може да се подобри до известна степен. По време на смесването трябва да се обърне специално внимание:
Съвместимост на материалите
Проектиране на система за съвместно омрежване
Този метод обикновено се използва за структурни подложки за батерии или невисоко еластични демпфиращи компоненти.
(2) Добавяне на забавители на горенето (първоначален подход)
Добавянето на забавители на горенето е най-важният метод за подобряване на забавянето на горенето във въглеводородните каучуци и може да бъде допълнително подобрен чрез синергични системи.
Органични забавители на горенето на халогенна основа (традиционни решения):
Хексахлорциклопентадиенови производни
Декабромодифенилов етер
Хлориран парафин
Неорганични синергични забавители на горенето:
Антимонов триоксид (Sb₂O3) (често използван)
Цинков борат
Алуминиев хидроксид
Амониев хлорид
⚠ Важни бележки:
Забавителите на горенето на халогенна основа не трябва да съдържат свободни халогени , в противен случай могат:
Корозира оборудване за обработка и форми
Намаляване на електрическата изолация
Влияе отрицателно на устойчивостта на стареене
В нова енергия и електронни индустрии, Несъдържащи халоген огнеупорни виброгасители се превърнаха в мейнстрийм, което доведе до силно предпочитание към огнезащитни системи без халогени.
(3) Добавяне на огнезащитни неорганични пълнители
Често използваните пълнители включват:
Калциев карбонат
Каолинова глина
талк
Утаен силициев диоксид
Алуминиев хидроксид
Този метод подобрява забавянето на горенето чрез:
Намаляване на дела на запалим органичен материал
Използвайки ендотермичен ефект на разлагане на пълнители
например:
Калциев карбонат и алуминиев хидроксид абсорбират значителна топлина по време на разлагането
Трябва обаче да се обърне внимание на факта, че:
Прекомерното натоварване на пълнителя намалява механични свойства
Не е подходящ за висока еластичност или компоненти за изолация на вибрации с висока амортизация
(4) Увеличаване на плътността на кръстосаното свързване на каучука
Проучванията показват, че:
По-висока плътност на омрежване → По-висок кислороден индекс → Подобрено забавяне на горенето
Този механизъм вероятно е свързан с повишаване на температурата на термично разлагане.
Този подход е успешно приложен в EPDM гумени системи и е подходящ за:
Подложки за батерии, използвани в среда със средна до висока температура
Структурни гумени компоненти, забавящи горенето, амортизиращи вибрациите
2. Огнезащитни характеристики на халогенирани каучуци
Халогенирани каучуци по своята същност съдържат халогенни елементи и обикновено показват:
Кислороден индекс: 28–45
FPM (флуоркаучук) кислороден индекс над 65
По-високо съдържание на халогени → по-добро забавяне на горенето
Поведение на самозагасване след отстраняване на пламъка
В резултат на това обработката със забавители на горенето на халогенирани каучуци е сравнително лесна, като често изисква само незначително подсилване със забавители на горенето.
⚠ Въпреки това, поради екологични разпоредби (като напр RoHS и ОБСЯГ ) и тенденциите в нова енергийна индустрия, разтвори без халогени са все по-облагодетелствани. Това е основна причина за широкото приемане на Несъдържащи халоген огнеупорни виброгасители.
3. Технологии за забавяне на горенето за хетероверижни каучуци
Най-представителният хетероверижен каучук е:
Диметил силиконов каучук (VMQ)
Основните му характеристики включват:
Кислороден индекс приблизително 25
Температура на термично разлагане до 400–600°C
Отлична устойчивост на високи температури
Механизмите за забавяне на горенето на силиконовия каучук включват главно:
Увеличава се температура на термично разлагане
Увеличаване на количеството на остатъчен овъглен след разлагане
Намаляване на скорост на генериране на запалими газове
В резултат на това силиконова гума се използва широко в:
Високотемпературни подложки за батерии
Висококачествени компоненти за забавяне на горенето без халогени
Защитни буферни компоненти за електронно и ново енергийно оборудване
Заключение
Огнезащитният дизайн на изделия от каучук трябва да се разглеждат цялостно въз основа на тип гума, среда на приложение , и нормативни изисквания.
За приложения като:
Подложки за батерии
Несъдържащи халоген огнеупорни виброгасители
препоръчително е да се даде приоритет:
Безхалогенни огнезащитни системи
Правилен дизайн на плътността на омрежването
Балансирани решения между огнезащитни пълнители и механични характеристики
С изключение на няколко вида синтетичен каучук, повечето изделия от синтетичен каучук , като естествен каучук , са запалими или горими материали.
