APPは主に炎阻害剤これは,熱にさらされると,材料が膨らみ,表面に厚い,孔隙のある炭酸性層 (炭) を形成することを意味します.この保護性炭層は,炎阻害作用の鍵であり,3つの主要な段階で行われます.
ステージ1:酸源 (分解)
APPは加熱 (通常は250°C以上) されると分解して放出されますポリフォスファル酸そしてアモニアガス.
(NH4PO3) n → H4P4O12型ポリフォスファル酸 + NH3
- ステージ2:炭化 (炭化形成)
強い脱水性ポリフォスフォリック酸は炭素源(通常は,入水系の一部であるペンタエリトリトールのような多水化合物,またはポリマーマトリックス自体)この反応は炭素源の脱水と炭化を催促します炭素濃度の高い炭を形成する - ステージ3:吹く (拡大)
放出されたアンモニアガスは粘着しやすい溶けた炭化物体の中に閉じ込められ,このことが炭を泡化し劇的に膨張させ,厚い多細胞,軽量な炭化物を形成します炭酸性泡層.
この炭層の働きは
- バリア効果:炭は物理的障壁として作用し,炎の熱から基礎材料を隔離し,燃やす易揮発性ガスの脱出を防ぐ.
- ヒートシンク:分解と膨張プロセスは内熱性であり,それは基質を冷却する熱を吸収することを意味します.
- 希釈量:放出された不燃性アンモニアガスは,燃焼地帯の近くにある酸素と燃やす気体を稀化します.
2主要な特徴
- ハロゲンなし:APPは塩素やブロムを含まないため,燃焼中に腐食性または有毒なダイオキシンやフュランを産生しないため,環境的に好ましい選択です.
- インテムセント:主な作用は 保護的で膨張する炭層を形成することです
- 高効率:他の鉱物阻燃剤と比較して比較的低負荷で非常に有効です.
- 熱安定性:APPは高分解温度があり,高温で処理されるポリマーに適しています.
- 水溶解性が低い:高分子量 (長鎖) の APP 類は,水中の溶解性が非常に低いため,長期耐久性および溶解抵抗を必要とするアプリケーションでは極めて重要です.
- 化学的に不活性:ポリマーマトリックス内では一般的には反応しないため,ポリマーの固有の性質への影響を最小限に抑える.
3利点とデメリット
利点:
- 優れた防火:静かで隔離的な壁を作り出すことで 優れた保護を提供します
- 低煙と低毒性ハロゲンのない阻害剤として,APPはハロゲンベースの代替品よりも煙と毒性ガスが著しく少なくなります.これは生命の安全にとって重要です.
- 環境適合性:ハロゲンのない性質は,世界的な環境規制 (例えば,RoHS,REACH) に準拠しています.
- 汎用性ポリオレフィン (ポリプロピレン,ポリエチレン),コーティング,塗料,繊維,ゴムを含む幅広いポリマーに有効です.
- 他の添加物との相乗効果:APPは,他の化合物 (吹風剤としてメラミン,炭素源としてペンタエリトリトールなど) と共働して,炎阻害性を高める.
デメリット:
- 水解感度:APPは,特に低分子重量グレードの水分に敏感である可能性があります.水/湿度への長期的暴露は,より短い鎖 (例えば,オーソフォスファート) に分解して水解を引き起こす可能性があります.効果を低下させるこれは,安定した高分子重量グレードまたは屋外用途のための保護コーティングを使用する必要があります.
- 互換性と処理に関する問題APPの高負荷は,時にはポリマーの機械的特性 (例えば衝撃強度) と処理リオロギーに影響を与えます.
- 移住/開花:いくつかのポリマーシステムでは,APP粒子は時間とともに表面に移動し",開花"と呼ばれる現象を引き起こし,表面の外観と塗りやすさに影響を与えます.
- インテムセンスのコスト:APP自体は費用対効果が高いが,完全な入水システム (APP + 炭素源 + 吹き込み剤) は,アルミニウム三酸化物 (ATH) などの単純なフィラーよりも高価である.
- 酸性生成されるポリリン酸は,適切に管理されない場合,加工機器に腐食性があります.