Meccanismo ignifugo della melammina cianurato

Melammina cianurato(MCA) è un ritardante di fiamma ecologico comunemente usato, ampiamente utilizzato in materiali polimerici come poliammide (nylon, PA-6/PA-66), resina epossidica, poliuretano, polistirene, poliestere (PET, PBT), poliolefine e alogeni filo e cavo liberi. Le sue eccellenti proprietà ritardanti di fiamma, la bassa tossicità e la buona stabilità termica lo hanno reso ampiamente utilizzato e applicato nei settori dell'elettronica, delle automobili e dell'edilizia.

La melamina cianurato è un composto generato dalla reazione della melamina e dell'acido cianurico. La struttura reticolare molecolare formata dal legame idrogeno contiene ricchi elementi di azoto. Ciò consente al cianurato di melammina di rilasciare una certa quantità di azoto alle alte temperature, inibendo così la propagazione delle fiamme. La sua struttura chimica determina una buona stabilità termica, resistenza meccanica ed eccellente effetto ritardante di fiamma.

Inoltre, l'MCA non contiene elementi alogeni nocivi, quindi è stato ampiamente utilizzato in molte occasioni con elevati requisiti ambientali e sanitari, soprattutto negli elettrodomestici, nei materiali da costruzione e nei tessili.

 

Meccanismo ignifugo della melammina cianurato

Il meccanismo ignifugo della melammina cianurato si riflette principalmente nelle sue caratteristiche di decomposizione alle alte temperature e nell'effetto inibitorio dello strato di carbonio formato sulla propagazione della fiamma. Nello specifico, l’effetto ritardante di fiamma dell’MCA può essere analizzato dai seguenti aspetti:

(1) Rilascio di azoto per inibire l'apporto di ossigeno

Le molecole di MCA contengono una grande quantità di elementi di azoto. Durante il processo di riscaldamento, gli elementi di azoto verranno rilasciati per formare gas (principalmente gas azoto). Il gas di azoto di per sé non supporta la combustione, quindi può diluire efficacemente la concentrazione di ossigeno attorno alla fonte di fuoco, ridurre la temperatura della fiamma e quindi rallentare la velocità di combustione e inibire la diffusione della combustione. Questo processo è fondamentale per migliorare le proprietà ritardanti di fiamma del materiale, soprattutto in condizioni di alta temperatura.

(2) Promuovere la formazione di uno strato carbonizzato

Durante il processo di pirolisi, l'MCA si decompone e genera uno strato carbonizzato durante la decomposizione termica. Questo strato carbonizzato inerte ha ottime proprietà di isolamento termico e può costituire una barriera tra la zona bruciante e quella non bruciata, impedendo il trasferimento di calore e limitando ulteriormente la propagazione della fiamma.

Inoltre, lo strato carbonizzato può anche isolare l'ossigeno nell'aria, formando uno strato protettivo fisico, riducendo ulteriormente il contatto dell'ossigeno con i combustibili, prevenendo così efficacemente la combustione. La formazione e la stabilità di questo strato carbonizzato sono la chiave per verificare se l'MCA può effettivamente svolgere un ruolo come ritardante di fiamma.

(3) La reazione chimica produce vapore acqueo

In ambienti ad alta temperatura, l'MCA subirà una reazione di decomposizione e rilascerà una certa quantità di vapore acqueo. Il vapore acqueo può ridurre efficacemente la temperatura locale e sottrarre calore per evaporazione, raffreddando così la fonte del fuoco. Inoltre, la formazione di vapore acqueo può anche ridurre la concentrazione di ossigeno attorno alla fonte del fuoco, prevenendo ulteriormente la propagazione delle fiamme.

(4) Effetto sinergico con altri additivi

Oltre al proprio effetto ritardante di fiamma, la melamina cianurato può anche creare sinergia con altri ritardanti di fiamma o riempitivi per migliorare le proprietà ritardanti di fiamma complessive del materiale. Ad esempio, l'MCA viene spesso utilizzato in combinazione con ritardanti di fiamma al fosforo, riempitivi inorganici, ecc., che possono migliorare la stabilità termica e le proprietà meccaniche del materiale ed esercitare un effetto ritardante di fiamma più completo.

 

Vantaggi e applicazioni della melammina cianurato

(1) Rispettoso dell'ambiente e non tossico

Rispetto ai tradizionali ritardanti di fiamma alogeni, l'MCA non rilascia gas alogeni nocivi (come acido cloridrico, acido bromidrico, ecc.) durante il processo ritardante di fiamma, riducendo l'inquinamento ambientale e i potenziali danni alla salute umana. Il processo di rilascio dell'azoto dell'MCA è relativamente sicuro, quindi è più rispettoso dell'ambiente durante l'uso e ha un impatto minore sull'ambiente ecologico.

(2) Buona stabilità termica e resistenza agli agenti atmosferici

L'MCA ha un'elevata stabilità termica, può mantenere proprietà chimiche stabili alle alte temperature e prevenire efficacemente la combustione causata dalle alte temperature. In alcuni ambienti di lavoro ad alta temperatura, l'MCA può fornire una protezione duratura come ritardante di fiamma.

Inoltre, l'MCA ha anche una forte resistenza agli agenti atmosferici, può mantenere buone prestazioni nell'uso a lungo termine e adattarsi a diverse condizioni climatiche.

(3) Fumo basso

L'MCA produce meno fumo se riscaldato a temperature elevate. Rispetto ai tradizionali ritardanti di fiamma alogeni, può ridurre significativamente il rilascio di gas tossici negli incendi e ridurre i danni del fumo al personale.

 

Come ecologico e non tossicoritardante di fiamma, La melammina cianurato ha un meccanismo ritardante di fiamma unico che mostra un'ampia gamma di prospettive di applicazione nei materiali moderni. Con il continuo miglioramento della protezione ambientale e dei requisiti di sicurezza, la melammina cianurato verrà utilizzata in più campi e diventerà uno dei componenti principali dei materiali ritardanti di fiamma.

 

Per ulteriori informazioni su come scegliere l'MCA adatto a te, fai riferimento al mio articolo "Come scegliere melamina cianurato di buona qualità?"Spero che ti sarà utile.