Синтетические композитные материалы востребованы в промышленной сфере благодаря высоким функциональным характеристикам и доступности. На их основе создают эстетически привлекательные изделия, способные прослужить много лет. И единственный недостаток – углерод в составе, который выступает горючим компонентом. Решить проблему удалось добавления специальных веществ – антипиренов.
Плюсы
Антипирены – особые вещества, в роли которых выступают гидроксиды металлов, чаще алюминия и магния. С их помощью удается снизить горючесть полимеров, что расширяет возможности использования материала. Плюсы наполнителя полимеров:
- невысокая стоимость;
- нетоксичность;
- простота использования.
Производители все чаще используют антипирены на гидроксидной основе, постепенно отказываясь от галогенов, которые негативно воздействуют на природу.
Как действует антипирен
Принцип действия вещества основан на реакции разложения, которая сопровождается выделением H2O. Разрушение гидроксида происходит при нагревании от 180 до 220 градусов по Цельсию – точная температура определяется фракцией порошка. В результате реакции общее количество выделяемой влаги составляет 34%. Если рассматривать поэтапно процесс защиты композитного материала от огня, то он включает:
- Падение температуры в очаге возгорания. Антипирен отвечает за поглощение части тепла, что приводит к снижению температурных показателей. Итогом такой реакции становится замедление процесса разложения полимеров, что также снижает скорость их горения.
- Разбавление газов и дыма, что формируются в процессе горения. Антипирен при своем разложении начинает выделять влагу – это химическая реакция. С ее помощью удается разбавить газообразные соединения, что приводит к уменьшению количества дыма и его концентрации в воздухе.
- Образование барьера из пара. Постепенное разложение гидроксида приводит к образованию пара, который становится щитом и перекрывает доступ кислороду в зону горения. Огонь перестает получать подпитку и уменьшается.
- Формирование изолирующего слоя. Гидроксид разлагается на воду и оксид металла, который формирует на поверхности полимера защитный слой, полностью перекрывая доступ огню.
Чем больше в составе полимера антипирена, тем выше эффективность добавки и защита от возгорания. Однако чрезмерное количество гидроксида ухудшает прочностные характеристики материала, а также снижает его вязкость. Поэтому для каждого вида соединений процент содержания антипирена рассчитывают индивидуально.
