پلاستیک‌ها به دلیل ماهیت هیدروکربنی خود، مقاومت کمی در برابر شعله دارند و این ویژگی محدودیت‌هایی برای استفاده از آن‌ها در برخی کاربردها ایجاد می‌کند. با این حال، استفاده از افزودنی‌های مقاوم در برابر آتش یا همان Flame Retardants، امکان تولید پلاستیک‌های مقاوم در برابر شعله را فراهم کرده است. این افزودنی‌ها، علاوه بر جلوگیری از آتش‌گیری پلاستیک‌ها، نگرانی‌های مربوط به تولید دود و مواد سمی حاصل از سوختن را نیز کاهش می‌دهند.
روش‌های افزودن مواد مقاوم در برابر آتش به پلاستیک‌ها
افزودنی‌های ضد شعله به دو روش شیمیایی و فیزیکی به پلیمر پایه اضافه می‌شوند:
- روش شیمیایی: در این روش، افزودنی‌های مقاوم در برابر شعله طی فرآیند تولید پلیمر به آن اضافه می‌شوند.
- روش فیزیکی: افزودنی‌ها از طریق اختلاط مذاب و پس از تولید اولیه پلیمر به آن افزوده می‌شوند. این روش به دلیل سهولت و مقیاس‌پذیری بالا، پرکاربردتر است.
اهداف اصلی افزودنی‌های مقاوم در برابر آتش
- کاهش سرعت سوختن و خاموشی شعله
- کاهش تولید دود در حین اشتعال
- جلوگیری از ریزش بخش‌های سوخته و داغ
مکانیسم عملکرد افزودنی‌های ضد شعله
افزودنی‌های مقاوم‌کننده پلاستیک‌ها از مکانیسم‌های شیمیایی و فیزیکی برای کاهش خطر اشتعال استفاده می‌کنند:
- مکانیسم‌های شیمیایی:
- کاهش تولید گازهای اشتعال‌زا با جذب ترکیبات موثر در واکنش‌های احتراق
- ایجاد لایه‌ای از ذغال برای جلوگیری از انتقال حرارت و گازهای اشتعال‌زا
- مکانیسم‌های فیزیکی:
- خنک کردن محیط احتراق از طریق واکنش‌های گرماگیر
- کاهش حجم پلیمر مستعد آتش‌گیری با جایگزینی آن با افزودنی مقاوم در برابر آتش
این مکانیسم‌ها باعث کاهش سرعت سوختن پلاستیک و پیشگیری از انتشار شعله می‌شوند.
افزودنی‌های مقاوم در برابر آتش نقش مهمی در افزایش ایمنی پلاستیک‌ها ایفا می‌کنند. این مواد با مکانیسم‌های شیمیایی و فیزیکی، از انتشار شعله، تولید دود و گازهای سمی جلوگیری کرده و کاربرد پلاستیک‌ها را در صنایع مختلف ایمن‌تر می‌سازند. در بخش‌های آینده با انواع افزودنی‌های مقاوم‌کننده در برابر شعله آشنا خواهیم شد.
