تكنولوجيا وتطوير الألياف الاصطناعية المقاومة للهب

نظام مثبطات اللهب من السيليكون

تتضمن طرق تعديل مثبطات اللهب الجديدة لسلسلة السيليكون مثبطات اللهب القائمة على السيليكون ومثبطات اللهب غير العضوية القائمة على السيليكون. مثبطات اللهب القائمة على السيليكون هي في الأساس مركبات سيلوكسان. على سبيل المثال، البوليمرات المثبطة للهب التي تستخدم مثبطات اللهب القائمة على السيليكون تتمتع ألياف الأكريلونيتريل بمزايا عدم وجود غازات سامة تتولد أثناء الاحتراق وعدم وجود تقطر ذائب. في الوقت الحاضر، تعتمد مثبطات اللهب غير العضوية القائمة على السيليكون بشكل رئيسي على شكل مركبات نانوية من مادة البولي أميد / الطين غير العضوي. كما قامت الدول الأجنبية بدراسة إضافة مواد سيليكات ذات طبقة نانوية في عملية بلمرة البوليستر أو ذوبان الغزل لتعديل الخواص الفيزيائية والميكانيكية وخواص الاحتراق لمواد البوليستر. كما أجرى معهد الكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أعمالا بحثية في هذا المجال، وحقق بعض الإنجازات.

أصبحت الدقة الفائقة لمثبطات اللهب غير العضوية نقطة ساخنة في تطوير تكنولوجيا مثبطات اللهب اليوم. تسمى طريقة تشتيت مثبطات اللهب الصلبة إلى جزيئات بحجم لتر - 100 نانومتر باستخدام الطرق الفيزيائية أو الكيميائية بتقنية مثبطات اللهب النانوية. وتشمل الطرق الفيزيائية طريقة التبخر والتكثيف وطريقة التكسير الميكانيكية. تشمل الطرق الكيميائية طريقة تفاعل الطور الغازي وطريقة الطور السائل. على سبيل المثال، يمر ثالث أكسيد الأنتيمون عبر قوس البلازما لمنطقة تبخر تفاعل الغاز الخلفي ليتبخر، ثم يدخل غرفة التكثيف للتبريد، والتي يمكن أن تحصل على 0.275 نانومتر من جزيئات ثالث أكسيد الأنتيمون. لا تستطيع تقنية معالجة مثبطات اللهب فائقة الدقة تحسين كفاءة مثبطات اللهب وتقليل كمية مثبطات اللهب فحسب، بل لها أيضًا تأثير كبير على تحسين مقاومة الدخان ومقاومة الطقس وتلوين مثبطات اللهب. في السنوات الأخيرة، يتميز ثالث أكسيد الأنتيمون الغروي الذي تم تطويره في الخارج بخصائص حجم الجسيمات الصغيرة (أقل من 100 نانومتر)، والتشتت السهل، وقوة اللون المنخفضة، وما إلى ذلك، وقد حقق نتائج جيدة في التطبيق العملي للألياف المقاومة للهب.

تكنولوجيا الكبسولات الدقيقة

تهدف تقنية الكبسولات الدقيقة إلى تغليف جزيئات مثبطات اللهب، مثل المعالجة السطحية لهيدروكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم بالسيلان والتيتانات؛ أو لامتصاص مثبطات اللهب في فراغات الناقل غير العضوي لتشكيل مثبطات لهب كبسولة عسل النحل الدقيقة، والتي يمكن أن تحسن توافق مثبطات اللهب والبوليمرات. تشكل جزيئات السيلان وجزيئات تيتانات "طبقة فيلم جزيئية" على سطح هيدروكسيد الألومنيوم وجزيئات هيدروكسيد المغنيسيوم، ويتم تشكيل "رابطة جسر" بين مثبطات اللهب والبوليمر؛ باستخدام راتينج السيليكات والسيليكون، يمكن حماية مثبطات اللهب العضوية التي تتحلل بسهولة بالحرارة بشكل جيد، وبالتالي تحسين الاستقرار الحراري لمثبطات اللهب بشكل فعال. في الداخل والخارج، تم إجراء الكثير من الأبحاث حول التغليف الدقيق لمثبطات اللهب مثل الفسفور الأحمر وفوسفات الأمونيوم. يمكن أيضًا لغزل مزيج الفوسفور الأحمر والبولي أميد المغلف في كبسولات دقيقة الحصول على ألياف بولي أميد مثبطة للهب ذات خصائص إطفاء ذاتية. يمكن أيضًا استخدام بولي فوسفات الأمونيوم المغلف لتثبيط لهب ألياف البولي بروبيلين.

التكنولوجيا المركبة

أثناء معالجة مثبطات اللهب للمادة، وجد أن الاستخدام المتزامن لبعض مثبطات اللهب سيحقق تأثيرًا تآزريًا جيدًا ويحصل على تأثير مثبطات اللهب أكثر مثالية. على سبيل المثال، الفوسفور بالإضافة إلى الهالوجين، والأنتيمون بالإضافة إلى الهالوجين، والفوسفور بالإضافة إلى النيتروجين، والفوسفور بالإضافة إلى مركب الماء البلوري، وما إلى ذلك. وتسمى طريقة التركيب هذه تقنية التركيب. التطبيق المركب لمركب الهالوجين والفوسفور والسيليكون له تأثير مثبط للهب أفضل، والهالوجين والفوسفور والسيليكون لها تأثير تآزري مثبط للهب. في درجات الحرارة المرتفعة، يعزز الهالوجين والفوسفور تكوين الكربون، ويزيد السيليكون من الاستقرار الحراري لطبقات الكربون هذه، وعندما يتم استخدام السيلوكسان بدلاً من السيلان، يتم تعزيز التآزر المثبط للهب بين عنصري الفوسفور.

اتجاه تطوير مثبطات اللهب من الألياف الاصطناعية

ينبغي تطوير تكنولوجيا مثبطات اللهب من الألياف الاصطناعية في اتجاه الوظائف المتعددة، مع تحسين كفاءة مثبطات اللهب، تتمتع الألياف بخصائص أخرى في نفس الوقت، مثل ألياف البوليستر المصبوغة بسهولة بدرجة الحرارة العادية ومثبطات اللهب، وما إلى ذلك. ; تحسين مثبطات اللهب في توافق الألياف وتوحيد الخلط؛ تطبيق نظام مثبطات اللهب الجديد في تعديل مثبطات اللهب للألياف، وما إلى ذلك، بحيث يكون احتمال تصنيع الألياف مثبطات اللهب في السوق واسعًا جدًا.

التكامل الوظيفي

لقد أصبح التركيب الوظيفي لمثبطات اللهب اتجاهًا جديدًا للتنمية، وتقوم البلدان في جميع أنحاء العالم الآن بتطوير مثبطات اللهب مزدوجة الوظيفة ومتعددة الوظائف. من المأمول أنه من خلال إضافة مادة مركبة، يمكن أن تلعب الوظائف المزدوجة وتعدد الاستخدامات لمثبطات اللهب الاستاتيكية أو مثبطات اللهب سهلة الصباغة ومثبطات اللهب ومضادة للبكتيريا، على سبيل المثال، استخدام مثبطات اللهب الاستاتيكية ورقائق البوليستر المخلوطة الغزل الطريقة المعدة ألياف البوليستر المقاومة للهب الاستاتيكية. في الوقت الحاضر، تنتج دول مثل أوروبا وأمريكا واليابان مثبطات اللهب المركبة غير العضوية مثل هيدروكسيد الألومنيوم والسيليكا وبورات الزنك وغيرها من المواد غير العضوية ذات وظائف مثبطات اللهب وإخماد الدخان وثالث أكسيد الأنتيمون. إن معالجة الألياف المقاومة للهب بالفلورايد لا تساعد فقط على متانة الألياف المقاومة للهب، بل يمكنها أيضًا تحسين أداء الألياف المقاوم للماء بشكل فعال.