بازدارنده شعله کامپوزیت برای پلی استر: راهنمای کامل مکانیسم ها، انواع و انتخاب

چرا پلی استر به درمان ضد شعله نیاز دارد؟

پلی استر - چه به شکل الیاف PET (پلی اتیلن ترفتالات)، رزین مهندسی PBT (پلی بوتیلن ترفتالات) یا فیلم پلی استر - یکی از مواد مصنوعی تولید شده در جهان است. این به دلیل استحکام مکانیکی، پایداری ابعادی، مقاومت شیمیایی، و فرآیند پذیری در طیف وسیعی از روش‌های ساخت، ارزشمند است. با این حال، پلی استر محدودیت قابل توجهی از نظر ایمنی در برابر آتش دارد: به آسانی مشتعل می شود، با شعله ای می سوزد که می تواند آتش را به مواد مجاور گسترش دهد، و دود متراکم و گازهای احتراق سمی از جمله مونوکسید کربن و ترکیبات معطر تولید می کند. بدون عملیات ضد شعله، مواد پلی استر نمی توانند استانداردهای ایمنی آتش مورد نیاز در بسیاری از مهم ترین بازارهای مصرف نهایی خود را برآورده کنند.

بازارهایی که پلی استر مقاوم در برابر شعله اجباری یا از نظر تجاری ضروری است شامل فضای داخلی خودرو، مبلمان روکش شده، منسوجات قراردادی، لباس خواب کودکان، محفظه های الکترونیکی، عایق های الکتریکی، پانل های عایق ساختمان و لباس های محافظ صنعتی است. در هر یک از این کاربردها، تنظیم‌کننده‌ها یا کاربران نهایی حداقل عملکرد را در برابر آزمایش‌های استاندارد آتش نشان می‌دهند و پلی استر تصفیه نشده نمی‌تواند این آستانه‌ها را برآورده کند. بنابراین درمان بازدارنده شعله برای تولیدکنندگانی که به این بازارها خدمات می دهند اختیاری نیست - این یک الزام صلاحیت محصول است. سوال این نیست که آیا باید ضد اشتعال اضافه شود یا خیر، بلکه این است که کدام سیستم بازدارنده شعله عملکرد آتش مورد نیاز را ارائه می دهد و در عین حال سایر خواص بستر پلی استر را حفظ می کند و با مقررات شیمیایی قابل اجرا مطابقت دارد.

اینجاست که کامپوزیت بازدارنده شعله برای پلی استر مرتبط شوند. بازدارنده های شعله تک جزئی به ندرت ترکیبی از عملکرد آتش، حفظ خواص فیزیکی، سازگاری با پردازش و انطباق با مقرراتی را ارائه می دهند که کاربردهای پلی استر به آن نیاز دارند. سیستم های کامپوزیت – ترکیب دو یا چند جزء فعال بازدارنده شعله با هم افزایی و کمک های فرآیند – راه حل عملی است که صنعت برای بیشتر کاربردهای مقاوم در برابر شعله پلی استر مورد توجه قرار گرفته است.

نحوه عملکرد بازدارنده های شعله در پلی استر: مکانیسم های اساسی

برای درک اینکه چرا سیستم‌های کامپوزیت عملکرد بهتری از رویکردهای تک جزیی دارند، به درک مکانیسم‌های متمایزی کمک می‌کند که توسط آن بازدارنده‌های شعله فرآیند احتراق را مختل می‌کنند. احتراق پلی استر یک چرخه را دنبال می کند: گرما پلیمر را به قطعات سوخت فرار تجزیه می کند، این قطعات در فاز بخار مشتعل می شوند، احتراق گرما آزاد می کند که تخریب بیشتر پلیمر را حفظ می کند و چرخه ادامه می یابد. بازدارنده های شعله در یک یا چند نقطه در این چرخه دخالت می کنند.

مهار فاز گاز

بازدارنده های شعله فاز گاز - به ویژه ترکیبات مبتنی بر هالوژن - گونه های رادیکال فعال (عمدتا رادیکال های برم یا کلر) را در حین احتراق در منطقه شعله آزاد می کنند. این رادیکال‌ها با از بین بردن رادیکال‌های هیدروکسیل (OH·) و هیدروژن (H·) بسیار واکنش‌پذیر که احتراق را منتشر می‌کنند، واکنش‌های انشعاب زنجیره‌ای که شعله را حفظ می‌کنند، قطع می‌کنند. نتیجه مهار شعله است بدون اینکه لزوماً بر سرعت تخریب پلیمر تأثیر بگذارد - سوخت هنوز تولید می شود اما نمی تواند احتراق را حفظ کند. مهار فاز گازی مبتنی بر هالوژن بسیار کارآمد است و برای دستیابی به بهبودهای قابل توجه LOI (شاخص محدودکننده اکسیژن) نیاز به بارهای افزودنی نسبتاً کم دارد، اما خود ترکیبات هالوژن و محصولات احتراق آنها در معرض محدودیت‌های نظارتی فزاینده هستند.

تشکیل کاراکتر فاز متراکم

بازدارنده‌های شعله فاز متراکم، مسیر تخریب حرارتی پلیمر را تغییر می‌دهند تا به جای قطعات سوخت فرار، یک لایه زغال کربنی تشکیل شود. ترکیبات مبتنی بر فسفر عوامل اولیه این مکانیسم در سیستم های پلی استر هستند. در طول حرارت دادن، ترکیبات فسفر تجزیه می‌شوند و مشتقات اسید فسفریک تولید می‌کنند که واکنش‌های کم‌آبی و پیوند متقابل را در پلیمر کاتالیز می‌کنند و یک سد زغال سنگ پایدار بر روی سطح ماده تشکیل می‌دهند. این لایه زغال سنگ به طور فیزیکی پلیمر زیرین را از گرما عایق می کند و شار بخارات سوخت را به منطقه شعله محدود می کند و سرعت انتشار گرما را کاهش می دهد و آتش را کند یا خاموش می کند. مکانیسم های تشکیل زغال به ویژه در الیاف پلی استر و منسوجات موثر هستند، جایی که زغال سنگ می تواند از چکیدن و شعله پس از شعله شدن جلوگیری کند.

خنک کننده گرماگیر

برخی از افزودنی های بازدارنده شعله - به ویژه هیدروکسیدهای فلزی مانند هیدروکسید آلومینیوم (ATH) و هیدروکسید منیزیم (MDH) - در دماهای بالا به صورت گرماگیر تجزیه می شوند و گرما را جذب می کنند که در غیر این صورت باعث تخریب بیشتر پلیمر می شود. این تجزیه همچنین بخار آب را آزاد می کند که بخارات سوخت را رقیق می کند و منطقه شعله را خنک می کند. این مکانیسم‌ها مؤثر هستند اما به سطوح بارگذاری بالا (معمولاً 40 تا 65 درصد وزنی) برای دستیابی به عملکرد آتش مناسب در سیستم‌های پلی استر نیاز دارند که به طور قابل توجهی بر خواص مکانیکی و پردازشی ترکیب تأثیر می‌گذارد. به همین دلیل، هیدروکسیدهای فلزی به ندرت به عنوان تنها بازدارنده شعله در پلی استر استفاده می شوند - آنها به عنوان اجزای هم افزایی در سیستم های کامپوزیتی که در آن بارگذاری کل می تواند در چندین مکانیسم توزیع شود، مفیدتر هستند.

رقیق سازی فیزیکی و اثرات مانع

پرکننده‌های غیرآلی و سیستم‌های آتش‌زا می‌توانند از طریق مکانیسم‌های فیزیکی به بازدارندگی شعله کمک کنند - کاهش غلظت پلیمر قابل احتراق در واحد حجم و در مورد سیستم‌های آتش‌زا، برای تشکیل یک مانع فوم عایق در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما منبسط می‌شوند. سیستم های کامپوزیت تشدید کننده پلی استر معمولاً یک منبع اسیدی (پلی فسفات آمونیوم)، یک عامل تشکیل دهنده زغال سنگ (پنتا اریتریتول یا یک پلیول) و یک عامل دمنده (ملامین یا اوره) - بسته کلاسیک APP/PER/MEL - گاهی اوقات با هم افزایی های اضافی برای بهبود عملکرد روی پلی استر ترکیب می کنند.

سیستم های شیمیایی اصلی مورد استفاده در بازدارنده های شعله مرکب برای پلی استر

بازار بازدارنده اشتعال کامپوزیت برای پلی استر در دو دهه گذشته به طور قابل توجهی تکامل یافته است که به دلیل حذف تدریجی برخی از ترکیبات برم دار و افزایش تقاضا برای محلول های بدون هالوژن بوده است. در زیر سیستم های شیمیایی اصلی در استفاده تجاری فعلی آمده است:

سیستم های کامپوزیتی فسفر-نیتروژن (P-N).

هم افزایی فسفر-نیتروژن پایه و اساس اکثر بازدارنده های شعله کامپوزیتی بدون هالوژن مدرن برای پلی استر است. ترکیبات نیتروژن - به ویژه ملامین و مشتقات آن (ملامین سیانورات، ملامین پلی فسفات) - به عنوان هم افزایی عمل می کنند که کارایی بازدارنده های شعله فسفر را از طریق مکانیسم های متعدد افزایش می دهند: آنها به رقت فاز گاز از طریق آزاد شدن گازهای نیتروژن غیرقابل اشتعال در طول تجزیه کمک می کنند، از طریق سیستم های متقابل به شکل گونه های فسفر به شکل فسفر کمک می کنند. عوامل دمنده در فرمولاسیون های تشدید کننده این ترکیب در مقایسه با ترکیبات فسفر یا نیتروژنی که به تنهایی استفاده می‌شوند و در عین حال به عملکرد آتش معادل یا برتر دست می‌یابد، بارگذاری کل افزودنی کمتری را می‌دهد. پلی فسفات ملامین همراه با یک فسفینات یا فسفونات حلقوی یک سیستم کامپوزیت P-N است که به طور گسترده برای کاربردهای فیبر پلی استر و رزین مهندسی استفاده می شود.

سیستم های مبتنی بر فسفینات آلومینیوم

دی اتیل فسفینات آلومینیوم (AlPi که با نام های تجاری از جمله Exolit OP توسط Clariant به فروش می رسد) به یکی از مهم ترین اجزای بازدارنده شعله برای پلی استرهای مهندسی تبدیل شده است - به ویژه PBT و PET تقویت شده با الیاف شیشه که در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود. AlPi عمدتاً در فاز گاز از طریق گونه‌های رادیکال فسفر عمل می‌کند، اما همچنین به تشکیل زغال‌اخته در سیستم‌های پلی استر کمک می‌کند. معمولاً در ترکیب با پلی فسفات ملامین و گاهی اوقات بورات روی یا سایر مواد هم افزایی برای دستیابی به طبقه بندی UL 94 V-0 در سطوح بارگذاری متوسط ​​(معمولاً 15 تا 25٪ بسته بندی کل) و در عین حال حفظ خواص مکانیکی مورد نیاز برای اجزای الکتریکی ساختاری استفاده می شود. فراریت کم و پایداری حرارتی خوب AlPi آن را با دمای پردازش بالای ترکیب پلی استر مهندسی سازگار می کند.

بازدارنده های شعله واکنش پذیر فسفر برای الیاف پلی استر

برای کاربردهای الیاف پلی استر - به ویژه منگنه و رشته پلی استر FR که در منسوجات استفاده می شود - بازدارنده های شعله واکنشی که به طور شیمیایی در ستون فقرات پلیمر پلی استر در طول پلیمریزاسیون گنجانده می شوند، مزایای قابل توجهی نسبت به سیستم های افزودنی دارند. مهم‌ترین مونومر واکنش‌گر FR برای پلی‌استر، 2-کربوکسی اتیل فنیل فسفینیک اسید (CEPPA) است که به PET کوپلیمر می‌شود تا یک فیبر پلی استر بازدارنده ذاتاً مقاوم در برابر شعله با عملکرد آتش‌سوزی بادوام تولید کند که تحت تأثیر شستشو یا ساییدگی مکانیکی قرار نمی‌گیرد. رویکردهای کامپوزیتی در این دسته ترکیب فسفر راکتیو با هم افزایی افزودنی اعمال شده در مرحله ریسندگی یا تکمیل برای دستیابی به الزامات استاندارد تست خاص در حالی که محتوای FR واکنشی مورد نیاز را به حداقل می رساند.

سیستم های کامپوزیت برم دار

علیرغم فشار نظارتی بر برخی مواد بازدارنده شعله برم دار، سیستم های برم دار همچنان برای کاربردهای پلی استر مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که مزیت کارایی آنها - دستیابی به عملکرد آتش مورد نیاز در بارگیری های بسیار پایین تر از جایگزین های بدون هالوژن - از نظر تجاری تعیین کننده است. دکابرومودی فنیل اتان (DBDPE) و پلی استایرن برم دار (BrPS) ترکیبات برومه شده ای هستند که بیشتر در کاربردهای پلی استر فعلی مورد استفاده قرار می گیرند و جایگزین دکابرومودی فنیل اتر غالب قبلی (decaBDE) به دنبال محدودیت های نظارتی آن شده اند. این ترکیبات معمولاً با تری اکسید آنتیموان (Sb2O3) به عنوان یک هم افزایی استفاده می شوند - سیستم هالوژن-آنتیموان کارآمدترین ترکیب بازدارنده شعله فاز گاز شناخته شده است که آنتیموان به عنوان یک گونه رادیکال حامل عمل می کند که اثر بازدارندگی برم را تقویت می کند. مبادله این است که تری اکسید آنتیموان به عنوان یک سرطان زا برای انسان (IARC Group 2B) طبقه بندی می شود و استفاده از آن در اتحادیه اروپا و سایر بازارها تحت نظارت فزاینده ای قرار دارد.

مقایسه سیستم های بازدارنده شعله کامپوزیت اصلی برای پلی استر

انتخاب یک ضد شعله کامپوزیت برای پلی استر مستلزم متعادل کردن عملکرد آتش در برابر طیف وسیعی از نیازهای دیگر است. مقایسه زیر مهمترین ابعاد عملکرد و عملی را پوشش می دهد:

استانداردهای کلیدی عملکرد آتش برای کاربردهای پلی استر FR

یک ضد اشتعال کامپوزیت برای پلی استر باید با در نظر گرفتن استاندارد آزمایش آتش خاص انتخاب شود. استانداردهای مختلف جنبه های مختلف رفتار آتش سوزی را آزمایش می کنند - مقاومت در برابر اشتعال، گسترش شعله، انتشار گرما، تراکم دود، یا چکه کردن - و فرمولاسیونی که در یک آزمایش موفق باشد ممکن است در آزمون دیگر شکست بخورد. درک اینکه کدام استاندارد برای برنامه شما اعمال می شود، نقطه شروع هر فرآیند انتخاب بازدارنده شعله است.

• UL 94 (V-0، V-1، V-2، HB): رایج ترین استاندارد برای پلاستیک های مقاوم در برابر شعله و رزین های مهندسی در سطح جهانی. طبقه‌بندی عمودی سوختگی V-0 مستلزم آن است که نمونه‌های آزمایشی ظرف 10 ثانیه پس از هر بار استفاده از شعله خاموش شوند و هیچ قطره‌ای شعله‌ور تولید نکنند. V-0 طبقه بندی هدف برای اکثر کاربردهای ترکیبی پلی استر الکتریکی و الکترونیکی است. UL 94 HB پایین ترین طبقه بندی است و اغلب برای بازارهای مصرف نهایی تنظیم شده کافی نیست.
• LOI (شاخص اکسیژن محدود، ISO 4589): حداقل غلظت اکسیژن مورد نیاز برای حفظ احتراق را اندازه گیری می کند. PET درمان نشده دارای LOI تقریباً 21 است - در هوا می سوزد. پلی استر ضد شعله برای کاربردهای سخت معمولاً مقادیر LOI 28 تا 32 یا بالاتر را هدف قرار می دهد. LOI یک متریک مقایسه ای مفید است اما به طور مستقیم عملکرد سناریوی آتش سوزی واقعی را پیش بینی نمی کند.
• EN 13501-1 (سیستم کلاس یورو برای محصولات ساختمانی): برای مواد پلی استر مورد استفاده در کاربردهای ساختمانی - پانل های عایق، روکش دیوار، غشای سقف کاربرد دارد. سیستم Euroclass واکنش به آتش را از A1 (غیر قابل احتراق) تا F (بدون عملکرد تعیین شده) درجه بندی می کند، با کلاس های B، C و D بسته به کاربرد، اهداف واقعی برای کامپوزیت های پلی استر بازدارنده شعله هستند.
• ISO 11925-2 و EN ISO 15025 (کاربردهای نساجی): آزمایش گسترش شعله برای پارچه های پلی استر و منسوجات فنی. استاندارد EN ISO 15025 در مورد پارچه های لباس محافظ اعمال می شود و الزامات مربوط به گسترش محدود شعله، زمان پس از شعله، درخشش پس از شعله، و شعله ور شدن یا زباله های مذاب را مشخص می کند. دستیابی به این الزامات در منسوجات پلی استر به طور کلی نیاز به درمان واکنش پذیر FR یا سیستم های کامپوزیت افزودنی با کارایی بالا دارد.
• FMVSS 302 و ECE R118 (منسوجات داخلی خودرو و پلاستیک): تست‌های میزان سوختگی افقی برای مواد مورد استفاده در داخل خودرو. این استانداردها حداکثر نرخ سوختگی را مشخص می‌کنند و الزامات اولیه عملکرد آتش برای قطعات پلی‌استر خودرو - سرپوش‌ها، پارچه‌های صندلی، تزئینات درها، و عایق‌های زیر کاپوت هستند.
• سری IEC 60695 (تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی): خانواده ای از استانداردهای آزمایش خطر آتش سوزی برای مواد مورد استفاده در محصولات الکتریکی، از جمله آزمایش سیم برق، آزمایش شعله سوزن، و اندازه گیری شاخص ردیابی مقایسه ای (CTI). رزین های پلی استر در محفظه ها و کانکتورهای الکتریکی معمولاً برای گذراندن آزمایش دمای احتراق سیم برق (GWIT) و شاخص اشتعال پذیری سیم برق (GWFI) در دماهای مشخص مورد نیاز هستند.

اثر بازدارنده های شعله کامپوزیت بر پردازش پلی استر و خواص فیزیکی

افزودن اجزای بازدارنده شعله به پلی استر همواره رفتار پردازش و خواص فیزیکی مواد را تا حدی تحت تاثیر قرار می دهد. درک و مدیریت این اثرات بخش مرکزی توسعه سیستم بازدارنده شعله مرکب است. تاثیرات خاص به سیستم شیمیایی، سطح بارگذاری و شکل پلی استر تحت درمان بستگی دارد.

اثرات بر فرآوری مذاب ترکیبات رزین پلی استر

ترکیب بازدارنده های شعله به رزین های پلی استر مهندسی (PBT، PET) مستلزم آن است که بسته افزودنی از نظر حرارتی در دمای پردازش پایدار باشد - معمولاً 240 تا 270 درجه سانتی گراد برای PBT و 260 تا 290 درجه سانتی گراد برای PET. تجزیه افزودنی در طول ترکیب باعث ایجاد گازهای خارج شده، تغییر رنگ و تخریب بالقوه ماتریس پلیمری می شود. سیستم های مبتنی بر فسفینات مانند AlPi برای این دماها مناسب هستند. ترکیبات مبتنی بر ملامین پایداری حرارتی کمتری دارند و باید به دقت از نظر درجه و اندازه ذرات انتخاب شوند تا از تجزیه در دمای پردازش PBT جلوگیری شود. سیستم های Intumescent APP عموماً به پلیمرهای با دمای پردازش پایین محدود می شوند و کمتر در ترکیب پلی استر مهندسی استفاده می شوند.

اثرات بر خواص مکانیکی قطعات قالب گیری شده

افزودنی های بازدارنده شعله در ترکیبات رزین پلی استر بر استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه و ازدیاد طول در هنگام شکست به درجات مختلفی بسته به سیستم و بارگذاری تأثیر می گذارد. افزودنی‌های معدنی معدنی (ATH، MDH، بورات روی) تمایل به کاهش ازدیاد طول و مقاومت در برابر ضربه را بیشتر از سیستم‌های فسفینات یا فسفونات آلی در بارهای معادل دارند. شیمی سطح افزودنی‌های معدنی مهم است - نمرات تیمار شده با سطح با عوامل جفت‌کننده سیلان یا تیتانات حفظ خواص مکانیکی قابل‌توجهی بهتری نسبت به گریدهای تیمار نشده نشان می‌دهند، زیرا چسبندگی بهبود یافته بین ذرات معدنی و ماتریس پلی استر باعث کاهش غلظت تنش در سطح مشترک می‌شود.

اثرات بر روی ریسندگی الیاف پلی استر

برای کاربردهای الیاف پلی استر، سیستم های افزودنی بازدارنده شعله باید با ریسندگی مذاب سازگار باشند - نباید باعث مسدود شدن فیلتر از تجمع آنها شوند، نباید ویسکوزیته مذاب را فراتر از پنجره عملیاتی تجهیزات ریسندگی افزایش دهند، و باید الیافی با استحکام و ازدیاد طول قابل قبول برای کاربرد نساجی مورد نظر تولید کنند. کنترل اندازه ذرات برای سیستم های FR افزودنی در ریسندگی الیاف حیاتی است - ذرات بالای 5 تا 10 میکرومتر باعث شکستن رشته و مسدود شدن فیلتر می شوند. این یکی از دلایلی است که ادغام FR واکنشی برای فیبر پلی استر رشته‌ای ریز ترجیح داده می‌شود، جایی که محدودیت‌های ذرات افزودنی محدودکننده‌ترین هستند.

ملاحظات نظارتی هنگام انتخاب افزودنی های پلی استر FR

چشم انداز نظارتی برای مواد شیمیایی بازدارنده شعله یکی از سریع ترین زمینه های در حال تحول مقررات شیمیایی در سطح جهان است و تأثیر مستقیمی بر روی اینکه کدام سیستم های کامپوزیت بازدارنده شعله را می توان در محصولات پلی استری فروخته شده در بازارهای مختلف مورد استفاده قرار داد، دارد. ملاحظات زیر به اکثر تصمیمات تدارکات و تدوین مربوط می شود:

• REACH SVHC و وضعیت محدودیت (EU): چندین بازدارنده شعله مهم تاریخی برای پلی استر - از جمله decaBDE، HBCD، و برخی پارافین‌های کلردار با زنجیره کوتاه - محدود شده‌اند یا در فهرست نامزدهای SVHC (مواد بسیار نگران‌کننده) تحت REACH قرار گرفته‌اند. محصولات حاوی مواد محدود شده بالاتر از آستانه غلظت را نمی توان در بازار اتحادیه اروپا قرار داد. قبل از اینکه آن را برای محصولات بازار اتحادیه اروپا مشخص کنید، وضعیت REACH همه اجزا را در هر بسته کامپوزیت مقاوم در برابر شعله بررسی کنید.
• دستورالعمل RoHS (تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی): دستورالعمل اتحادیه اروپا RoHS بی فنیل های پلی برومینه (PBB) و دی فنیل اترهای پلی برومینه (PBDE) را در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی محدود می کند. اگرچه DBDPE و پلی استایرن برم دار مستقیماً توسط مقررات RoHS محدود نمی شوند، جهت سفرهای نظارتی در اتحادیه اروپا به سمت محدودیت گسترده تر بازدارنده های شعله هالوژنه در الکترونیک است و این مسیر باید در تصمیمات استراتژی مواد درازمدت لحاظ شود.
• پیشنهاد 65 کالیفرنیا: چندین ترکیب آنتیموان و برخی از مواد بازدارنده شعله برم دار تحت گزاره 65 به عنوان مواد شیمیایی شناخته شده برای ایجاد سرطان یا آسیب تولید مثلی فهرست شده اند و نیاز به برچسب های هشدار دهنده روی محصولات فروخته شده در کالیفرنیا بالاتر از آستانه قرار گرفتن در معرض مشخص شده دارند. این یک ملاحظه عملی برای تولیدکنندگان محصولات مصرفی است که بازار ایالات متحده را عرضه می کنند.
• الزامات بدون هالوژن در مشخصات مشتری: فراتر از دستورات نظارتی، بسیاری از OEM ها در بخش های خودرو، الکترونیک و ساخت و ساز، مواد بازدارنده شعله بدون هالوژن را به عنوان اولویت یا نیاز زنجیره تامین، مستقل از وضعیت نظارتی مشخص می کنند. مشخصات اصلی مواد OEM خودرو و IEC 61249-2-21 (استاندارد لمینت های بدون هالوژن) نمونه هایی از الزامات بدون هالوژن مبتنی بر مشتری هستند که فراتر از حداقل های نظارتی فعلی هستند.
• استانداردهای OEKO-TEX و bluesign (کاربردهای نساجی): برای پلی استر FR که در منسوجات مصرفی استفاده می شود، استاندارد OEKO-TEX 100 و گواهی bluesign طیفی از مواد شیمیایی بازدارنده شعله - از جمله ترکیبات آلی فسفر خاصی و FR های هالوژنه - را که ممکن است تحت مقررات شیمیایی قابل قبول باشند اما از طرح های صدور گواهینامه مستثنی هستند، محدود یا ممنوع می کند. تولیدکنندگان نساجی که برندهایی را که به گواهی OEKO-TEX یا bluesign نیاز دارند، عرضه می کنند، باید سازگاری افزودنی با این طرح ها را در اوایل توسعه فرمولاسیون تأیید کنند.

چک لیست عملی برای انتخاب یک بازدارنده اشتعال مرکب برای پلی استر

با گردآوری ملاحظات فنی، نظارتی و تجاری بالا، چک لیست زیر سؤالات کلیدی را در هنگام ارزیابی یک سیستم بازدارنده اشتعال مرکب برای کاربرد پلی استر پوشش می دهد:

• محصول نهایی باید چه استاندارد تست آتش سوزی را پاس کند و در چه سطح طبقه بندی؟ استاندارد و طبقه بندی خاص - UL 94 V-0، روش EN ISO 15025 A یا B، Euroclass B - قبل از ارزیابی هر سیستم FR را تعریف کنید. سیستم های مختلف برای هندسه های مختلف تست و سناریوهای احتراق بهینه شده اند.
• شرایط پردازش بستر پلی استر چگونه است؟ محدوده دمای مذاب، شرایط برشی و زمان ماندگاری بسته افزودنی باید بدون تخریب زنده بماند. داده های پایداری حرارتی (TGA، دمای تجزیه شروع) را از تامین کننده FR درخواست کنید و سازگاری با پنجره فرآیند خود را تأیید کنید.
• ترکیب FR باید چه الزامات مکانیکی و فیزیکی را برآورده کند؟ حداقل مقادیر قابل قبول برای استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه، ازدیاد طول و هر ویژگی مرتبط دیگر را مشخص کنید. از تأمین‌کننده FR داده‌های ویژگی ترکیبی را در بارگذاری پیشنهادی در درجه پلی استر خاص خود بخواهید - داده‌های عمومی در یک پلیمر متفاوت ارزش محدودی دارند.
• آیا محدودیت‌های نظارتی یا الزامات مشخصات مشتری وجود دارد که برخی شیمی‌ها را مستثنی می‌کند؟ لیست محدودیت REACH، محدوده RoHS، فهرست Prop 65، و هر فهرست مواد محدود OEM یا خرده‌فروشی را که در زنجیره تامین شما اعمال می‌شود، بررسی کنید. برای جلوگیری از هدر رفتن کارهای توسعه، مواد شیمیایی غیرمنطبق را قبل از ارزیابی فنی حذف کنید.
• تأثیر هزینه کل در سطح بارگیری مورد نیاز چقدر است؟ هزینه هر کیلوگرم ترکیب FR - نه فقط قیمت افزودنی FR - را در سطح بارگیری مورد نیاز برای دستیابی به عملکرد آتش مورد نیاز محاسبه کنید. یک افزودنی ارزان‌تر که نیاز به بارگیری 30 درصدی دارد، ممکن است به ازای هر کیلوگرم ترکیب نهایی بیشتر از یک افزودنی گران‌تر که به همان عملکرد آتش‌سوزی در بارگذاری 15 درصد دست می‌یابد، هزینه بیشتری داشته باشد.
• آیا تامین کننده می تواند پشتیبانی فنی برای توسعه فرمولاسیون و آزمایش آتش ارائه دهد؟ توسعه بازدارنده اشتعال کامپوزیت برای پلی استر معمولاً به چندین تکرار فرمولاسیون و چرخه آزمایش آتش قبل از تأیید یک سیستم بهینه نیاز دارد. تامین‌کنندگانی که می‌توانند پشتیبانی آزمایشگاهی برنامه کاربردی را ارائه دهند - ترکیب آزمایشی، غربالگری LOI و UL 94، بهینه‌سازی فرمول‌بندی - جدول زمانی توسعه را به طور قابل‌توجهی در مقایسه با کار از برگه‌های داده به تنهایی فشرده می‌کنند.