難燃剤は、さまざまな材料の火災安全性を高める上で重要な役割を果たします。また、コーティングも例外ではありません。信頼できる炎遅滞者のサプライヤーとして、私は炎の遅延剤がコーティングでどのように機能するかという魅力的な世界を掘り下げることに興奮しています。このブログ投稿では、それらの有効性の背後にあるメカニズム、コーティングで使用されるさまざまな種類の炎除去剤、およびそれらが提供する利点を探ります。
コーティングにおける炎遅延剤のメカニズム
コーティング中の難燃剤は、いくつかのメカニズムを介して動作し、火災の拡散を防止または遅くします。これらのメカニズムは、吸熱反応、ガス希釈、char形成、およびラジカル除去の4つの主要なタイプに広く分類できます。
吸熱反応
一部の火炎遅延剤は、熱にさらされると吸熱反応を起こします。これは、周囲の環境から熱を吸収することを意味します。これは、コーティングの温度と下にある基質の温度を下げるのに役立ちます。温度を下げることにより、燃焼速度が遅くなり、火災の拡散が阻害されます。たとえば、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの特定の金属水酸化物は、加熱すると吸熱的に分解し、水蒸気を放出し、その過程でかなりの量の熱を吸収します。
ガス希釈
火炎遅延剤は、燃焼中に生成された可燃性ガスを希釈することによっても機能します。火炎遅延剤を含むコーティングが火にさらされると、火炎遅延剤が分解し、窒素、二酸化炭素、水蒸気などの非可燃性ガスを放出します。これらのガスは、火の近くの酸素と可燃性ガスの濃度を希釈し、火がそれ自体を維持することをより困難にします。このメカニズムは、フラッシュオーバーの防止に特に効果的です。これは、可燃性ガスの濃度が臨界レベルに達すると発生する可能性のある突然の急速な火災の広がりです。
チャーフォーメーション
コーティングにおける難燃剤のもう1つの重要なメカニズムは、char層です。火炎剤を含むコーティングが熱にさらされると、基質の表面に保護char層を形成できます。このchar層は障壁として機能し、酸素が基礎となる材料に到達するのを防ぎ、熱の移動を減らします。また、CHAR層は基板を隔離するのに役立ち、燃焼速度をさらに遅くします。リンベースの化合物などの一部の火炎遅延剤は、コーティングの有機成分と反応して安定したchar構造を形成することにより、荷電形成を促進します。
急進的な清掃
火炎遅延剤は、ラジカルスカベンジャーとしても作用する可能性があります。つまり、燃焼中に生成されたフリーラジカルと反応します。フリーラジカルは、燃焼反応の伝播に重要な役割を果たす非常に反応性のある分子です。これらのフリーラジカルを清掃することにより、炎還元剤は燃焼の連鎖反応を中断し、火災が広がるのを防ぐことができます。臭素化や塩素化化合物などのハロゲン化火炎遅延剤は、根治的なスカベンジャーとして作用する能力で知られています。
コーティングで使用される炎遅延剤の種類
コーティングで一般的に使用される火炎遅延剤にはいくつかのタイプがあり、それぞれに独自の特性と作用メカニズムを備えています。コーティングで最も広く使用されているタイプの火炎遅延剤のいくつかは次のとおりです。
リンベースの火炎遅延剤
リンベースの難燃剤は、コーティングで最も一般的に使用される炎還元剤の1つです。それらは、char層、ガス希釈、ラジカルの除去など、メカニズムの組み合わせを通じて機能します。リンベースの難燃剤は、無機と有機の2つの主要なカテゴリにさらに分類できます。ポリリン酸アンモニウムなどの無機リンベースの火炎還元剤は、通常、熱にさらされると膨張して濃厚で絶縁されたchar層を形成するために膨張するコーティングである挿管コーティングで通常使用されます。 TCPP炎遅延剤（/炎症者/TRIS-2-クロロイソプロピル - リン酸）などの有機リンベースの火炎還元剤は、非直感コーティングでよく使用され、優れた火炎遅延と機械的特性を提供します。
ハロゲン化火炎遅延剤
臭素化や塩素化化合物などのハロゲン化火炎還元剤は、長年にわたってコーティングで広く使用されてきました。それらは主に根本的なスカベンジャーとして機能し、燃焼の連鎖反応を中断することによって機能します。ハロゲン化火炎遅延剤は、炎症性が高いことと、広範囲のコーティング樹脂との良好な互換性で知られています。ただし、ポリブブロミネートジフェニルエーテル（PBDE）など、いくつかのハロゲン化火炎遅延剤の環境および健康への影響について懸念が提起されています。その結果、近年、代替火炎遅延剤の使用に向けた傾向が高まっています。
金属水酸化物
水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物は、コーティングで一般的に使用されるフレーム除去剤の別のタイプです。それらは吸熱分解反応を介して機能し、水蒸気を放出し、その過程で熱を吸収します。金属水酸化物は無毒で環境に優しいものであり、炎の遅延と煙抑制の良好な特性を提供します。それらは、コーティングの全体的な性能を向上させるために、他の火炎還元剤と組み合わせて使用されることがよくあります。
挿管炎遅延剤
挿管火炎遅延剤は、熱にさらされて濃厚で絶縁されたchar層を形成するときに膨張することができる特別なタイプの難燃剤です。それらは通常、炭素源、酸源、および吹き飛ばされた剤の組み合わせで構成されています。腸の炎症剤を含むコーティングが火にさらされると、酸源は炭素源と反応してCHARを形成しますが、吹く剤は分解してガスを放出し、CHARが膨張します。拡張されたチャー層は障壁として機能し、酸素が基礎となる材料に到達するのを防ぎ、熱の移動を減らします。 intumescent flame遅延剤は、構造鋼コーティングやケーブルコーティングなど、高レベルの防火が必要な用途で一般的に使用されます。
コーティングに難燃剤を使用することの利点
コーティングでの難燃剤の使用は、次のようないくつかの重要な利点を提供します。
火災の安全性
コーティングで炎還元剤を使用することの主な利点は、火災の安全性を高めることです。火災の拡散を防止または減速することにより、難燃剤は財産の損傷、怪我、生命の喪失のリスクを減らすのに役立ちます。火炎剤のコーティングは、建物、輸送、電子機器、家具などの幅広い用途で使用して、火災に対する追加の保護層を提供することができます。
火災安全規制の遵守
多くの国と地域は、特定の用途で難燃剤材料の使用を必要とする厳格な火災安全規制を実施しています。火炎遅延コーティングを使用することにより、メーカーは製品がこれらの規制に準拠していることを確認し、必要な火災安全基準を満たすことができます。これは、費用のかかる罰金や法的問題を回避し、メーカーの評判を高めるのに役立ちます。
製品のパフォーマンスが向上しました
難燃剤は、コーティングの全体的な性能も向上させることができます。防火性を提供することに加えて、難燃性コーティングは、耐久性の向上、気象抵抗、耐薬品性など、他の利点も提供する可能性があります。これは、コーティングされた製品の寿命を延長し、頻繁なメンテナンスと交換の必要性を減らすのに役立ちます。
環境の持続可能性
環境に優しい製品の需要が成長し続けるにつれて、持続可能な火炎遅延剤の開発に焦点が合っています。現在、非毒性があり、生分解性であり、環境への影響が低い多くの火炎遅延剤が利用可能になりました。コーティングでこれらの持続可能な火炎遅延剤を使用することにより、メーカーはグリーン製品に対する需要の高まりを満たし、より持続可能な未来に貢献できます。
結論
火炎遅延剤は、コーティングの火災安全性を高める上で重要な役割を果たします。吸熱反応、ガス希釈、炭層形成、ラジカル除去などのさまざまなメカニズムを介して作業することにより、火炎遅延剤は火災のspread延を防止または減速させ、財産の損傷、負傷、生命の喪失のリスクを軽減することができます。コーティングで一般的に使用される火炎遅延剤にはいくつかのタイプがあり、それぞれに独自の特性と作用メカニズムを備えています。コーティングでの難燃剤の使用は、火災の安全性の強化、火災安全規制のコンプライアンス、製品性能の向上、環境の持続可能性など、いくつかの重要な利点を提供します。
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参照
- ジョン・W・ライオンズによる「火炎遅延剤：原則と応用」
- 「ポリマーの火災遅延：新しい戦略とメカニズム」チャールズ・A・ウィルキーとギルバート・カミノ編集
- フランクP.リーズによる「火災および爆発保護工学の原則の原則の原則」
