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Ad eccezione di alcuni tipi di gomma sintetica, la maggior parte prodotti in gomma sintetica , Piace gomma naturale , Sono materiali infiammabili o combustibili . In settori come nuova energia, sistemi di batterie , E apparecchiature elettroniche , ai componenti in gomma vengono imposti requisiti ignifughi più elevati, in particolare per prodotti come Cuscinetti per batteria E Smorzatori di vibrazioni ignifughi senza alogeni.
Tuttoo stato attuale, i principali approcci tecnici per migliorare il ritardante di fiamma dei prodotti in gomma includere:
Aggiunta ritardanti di fiamma O riempitivi ritardanti di fiamma
Modifica della fusione con materiali ignifughi
Presentazione gruppi funzionali ritardanti di fiamma durante la polimerizzazione
Aumentando il densità di reticolazione di prodotti in gomma
Le sezioni seguenti forniscono una breve Classeificazione e spiegazione dei tecnologie ignifughe della gomma.
1. Tecnologie ignifughe per gomme idrocarburiche
1.1 Caratteristiche delle gomme idrocarburiche
Gomme idrocarburiche includere principalmente:
NR (Gomma Naturale)
SBR (gomma stirene-butadiene)
BR (gomma butadiene)
IIR (gomma butilica)
EPR / EPDM (gomma etilene propilene)
Sebbene NBR (gomma nitrilica) non è una tipica gomma idrocarburica, la sua metodi di trattamento ignifugo sono simili e vengono solitamente discussi insieme nelle applicazioni ingegneristiche.
Le principali caratteristiche delle gomme idrocarburiche includono:
Indice limite di ossigeno (LOI): ca. 19–21
Temperatura di decomposizione termica: 200–500°C
Scarsa ritardanza di fiamma e resistenza al calore
Generazione di grandi quantità di gas infiammabili durante la combustione
Pertanto, se utilizzato in Cuscinetti per batteria, cuscinetti ammortizzanti industriali , O componenti generali di isolamento dTuttoe vibrazioni , la modifica del ritardante di fiamma è essenziale.
1.2 Metodi comuni ignifughi per gomme idrocarburiche
(1) Miscelazione con polimeri ritardanti di fiamma
Miscelando gomme idrocarburiche con polimeri ritardanti di fiamma come:
Cloruro di polivinile (PVC)
Polietilene clorurato (CPE)
Polietilene clorosolfonato (CSM)
Acetato di etilene-vinile (EVA)
la proprietà ignifuga può essere migliorata in una certa misura. Durante la miscelazione occorre prestare particolare attenzione:
Compatibilità dei materiali
Progettazione di sistemi di co-reticolazione
Questo metodo è comunemente usato per pastiglie batteria strutturali O componenti di smorzamento non ad elevata elasticità.
(2) Aggiunta di ritardanti di fiamma (approccio primario)
L'aggiunta di ritardanti di fiamma è il metodo più importante per migliorare il ritardo di fiamma nelle gomme idrocarburiche e può essere ulteriormente migliorato sistemi sinergici.
Ritardanti di fiamma organici a base alogenata (soluzioni tradizionali):
Derivati dell'esaclorociclopentadiene
Decabromodifenil etere
Paraffina clorurata
Ritardanti di fiamma inorganici sinergici:
Triossido di antimonio (Sb₂O₃) (comunemente usato)
Borato di zinco
Idrossido di Tuttouminio
Cloruro di ammonio
⚠ Note importanti:
I ritardanti di fiamma a base alogenata non devono contenere alogeni liberi , altrimenti potrebbero:
Corrode le attrezzature di lavorazione e gli stampi
Ridurre le prestazioni di isolamento elettrico
Influiscono negativamente sulla resistenza Tutto'invecchiamento
Nel nuova energia E industrie elettroniche, Smorzatori di vibrazioni ignifughi senza alogeni sono diventati la corrente principale, portando a una forte preferenza per sistemi ritardanti di fiamma senza alogeni.
(3) Aggiunta di riempitivi inorganici ritardanti di fiamma
I riempitivi comunemente usati includono:
Carbonato di calcio
Argilla caolino
Talco
Silice precipitata
Idrossido di Tuttouminio
Questo metodo migliora il ritardo di fiamma:
Ridurre la proporzione di materiale organico combustibile
Utilizzando il effetto di decomposizione endotermica di riempitivi
Per esempio:
Carbonato di calcio E idrossido di Tuttouminio assorbire una quantità significativa di calore durante la decomposizione
Bisogna però prestare attenzione al fatto che:
Il carico eccessivo di riempitivo si riduce proprietà meccaniche
Non adatto a elevata elasticità O componenti di isolamento delle vibrazioni ad alto smorzamento
(4) Aumento della densità della reticolazione della gomma
Gli studi lo hanno dimostrato:
Maggiore densità di reticolazione → Indice di ossigeno più elevato → Miglioramento del ritardo di fiamma
Questo meccanismo è probabilmente correlato al aumento della temperatura di decomposizione termica.
Questo approccio è stato applicato con successo Sistemi in gomma EPDM ed è adatto per:
Tamponi batteria utilizzati in ambienti a temperatura medio-alta
Componenti strutturali in gomma ignifuga antivibrante
2. Caratteristiche ignifughe delle gomme alogenate
Gomme alogenate contengono intrinsecamente elementi alogeni e tipicamente presentano:
Indice di ossigeno: 28–45
Indice di ossigeno FPM (gomma fluorurata) superiore a 65
Contenuto di alogeni più elevato → migliore ritardante di fiamma
Comportamento autoestinguente dopo rimozione della fiamma
Di conseguenza, il trattamento ritardante di fiamma delle gomme alogenate è relativamente semplice e spesso richiede solo un leggero rinforzo con ritardanti di fiamma.
⚠ Tuttavia, a causa di normative ambientali (ad esempio RoHS E PORTATA ) e tendenze nel nuova industria energetica, soluzioni prive di alogeni sono sempre più favoriti. Questo è un motivo chiave per l’adozione diffusa di Smorzatori di vibrazioni ignifughi senza alogeni.
3. Tecnologie ignifughe per gomme a catena etero
Il più rappresentativo gomma a catena etero È:
Gomma dimetilsilicone (VMQ)
Le sue caratteristiche principali includono:
Indice di ossigeno di circa 25
Temperatura di decomposizione termica fino a 400–600°C
Eccellente stabilità Tuttoe alte temperature
Coinvolgono principalmente i meccanismi ignifughi della gomma siliconica:
In aumento temperatura di decomposizione termica
Aumentando la quantità di carbone residuo dopo la decomposizione
Ridurre il velocità di generazione di gas infiammabili
Di conseguenza, gomma siliconica è ampiamente utilizzato in:
Tamponi batteria ad alta temperatura
Componenti di smorzamento ignifughi di fascia alta senza alogeni
Componenti tampone protettivi per apparecchiature elettroniche e di nuova energia
Conclusione
Il design ignifugo di prodotti in gomma deve essere considerato in modo completo sulla base di tipo di gomma, ambiente applicativo , E requisiti normativi.
Per applicazioni come:
Cuscinetti per batteria
Smorzatori di vibrazioni ignifughi senza alogeni
si consiglia di dare priorità:
Sistemi ritardanti di fiamma senza alogeni
Progettazione corretta della densità di reticolazione
Soluzioni bilanciate tra cariche ritardanti di fiamma e prestazioni meccaniche
Ad eccezione di alcuni tipi di gomma sintetica, la maggior parte prodotti in gomma sintetica , Piace gomma naturale , Sono materiali infiammabili o combustibili.
