APP는 주로내출성 불 retardant이것은 열에 노출되면 물질이 부풀어지고 표면에 두꺼우고 포러스하고 탄화성 층 ( char) 을 형성한다는 것을 의미합니다.이 보호 석탄 층은 3가지 주요 단계로 이루어지는 화염 억제 작용의 핵심입니다.
단계 1: 산성 소스 (분해)
가열 (보통 250°C 이상) 에 APP는 분해되어 방출됩니다.폴리포스포르산그리고암모니아 가스.
(NH4PO3) n → H4P4O12 타입의 폴리포스포르산 + NH3
- 단계 2: 탄화화 (화탄 형성)
강한 탈수성 폴리포스포스퍼산은탄소 소스(일반적으로 펭타에리트리톨과 같은 다수수 화합물, 즉 내출체계의 일부, 또는 폴리머 매트릭스 자체).이 반응은 탄소 원소의 탈수와 탄화화 과정을 촉매합니다., 탄소가 풍부한 탄소를 형성합니다. - 3단계: 불기 (확대)
방출 된 암모니아 가스는 점성 하고 녹은 탄화 질량 안에 갇히게 되는데, 이것은 탄소가 거품이 되고 극적으로 팽창하여 두꺼운 다세포, 가벼운탄소 폼 층.
이 탄소층이 어떻게 작동하는지:
- 장벽 효과:석탄은 물리적인 장벽으로 작용하여, 그 밑에 있는 물질을 화염의 열으로부터 고립시키고, 타오르는 휘발성 기체의 탈출을 방지합니다.
- 히트 싱크:분해와 팽창 과정은 내열성이며, 이는 기판을 냉각시키는 열을 흡수한다는 것을 의미합니다.
- 희석:방출된 불화성 아모니아 가스는 연소 구역 근처의 산소와 불화성 가스를 희석합니다.
2주요 특징
- 알로겐이 없는:APP는 염소나 브롬을 함유하지 않아 연소 과정에서 부식성 또는 독성 다이옥신과 푸란을 생성하지 않기 때문에 환경적으로 바람직한 선택입니다.
- 부풀어오르는:그 주된 작용은 보호하고 확장되는 석탄 층을 형성하는 것입니다.
- 높은 효율성:그것은 다른 광물 화염 억제 물질에 비해 상대적으로 낮은 부하에서 매우 효과적입니다.
- 좋은 열 안정성:APP는 높은 분해 온도를 가지고 있어 높은 온도에서 처리되는 폴리머에 적합합니다.
- 낮은 수분 용해성:더 높은 분자량 (장선) APP 등급은 물에 용해성이 매우 낮으며, 이는 장기간 내구성과 침수 저항성을 필요로하는 응용 프로그램에 매우 중요합니다.
- 화학적으로 무활성:일반적으로 폴리머 매트릭스 내에서 반응적이지 않으며, 폴리머의 고유 속성에 미치는 영향을 최소화합니다.
3장점과 단점
장점:
- 탁월한 방화 방지:내출하는 석탄은 안정적이고 절연적인 장벽을 만들어 우수한 보호를 제공합니다.
- 낮은 연기와 낮은 독성:알로겐이 없는 retardant로서 APP는 알로겐 기반의 대안보다 훨씬 적은 연기와 독성 가스를 생성하는데, 이는 생명 안전에 매우 중요합니다.
- 환경적 호환성:알로겐이 없는 성질은 세계 환경 규정 (예: RoHS, REACH) 에 부합합니다.
- 다양성:폴리오레핀 (폴리프로필렌, 폴리에틸렌), 코팅, 페인트, 섬유 및 고무 등 다양한 폴리머에 효과적입니다.
- 다른 첨가물과의 시너지 효과:APP는 다른 화합물과 (풍속 물질로 멜라민과 탄소 원천으로 펜타 에리트리톨과 같이) 합력 작용하여 화염 retardance를 향상시킵니다.
단점:
- 수분화 민감성:APP는 습도에 민감할 수 있으며, 특히 낮은 분자 질량 등에 민감합니다. 물/습도에 장기간 노출되면 수분분해로 이어지고, 더 짧은 사슬 (예: 정형포스파트) 로 분해됩니다.그 효과는 감소합니다이것은 안정화 된 고 분자 무게 가급 또는 외부 응용을위한 보호 코팅의 사용을 요구합니다.
- 호환성 및 처리 문제:APP의 높은 부하는 때때로 기계적 특성 (예를 들어 충격 강도) 및 폴리머의 처리 리올로지에 영향을 줄 수 있습니다.
- 이동/꽃차례:일부 폴리머 시스템에서는 APP 입자가 시간이 지남에 따라 표면에 이동하여 표면 외관과 페인테이블성에 영향을 줄 수있는 "꽃차례"라고 불리는 현상을 유발할 수 있습니다.
- 인투메스센트 시스템 비용:APP 자체는 비용 효율적이지만, 완전한 내출 시스템 (APP + 탄소 소스 + 불기 물질) 은 알루미늄 삼중산화물 (ATH) 과 같은 간단한 필러보다 비용이 많이 들 수 있습니다.
- 산성 성질:생성되는 폴리포스포릭산은 적절히 관리되지 않으면 처리 장비에 부식적일 수 있습니다.