Antimony Trioxide ၏ Flame Retardant Mechanism ဟူသည် အဘယ်နည်း။

၎င်း၏ထူးခြားသော "ဟလိုဂျင်ခနောက်စိမ်းပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှု" ဓာတုအနှစ်သာရကိုဖွင့်ပါ။

မီးမွှန်သိပ္ပံနယ်ပယ်တွင်၊ခနောက်စိမ်းထရစ်အောက်ဆိုဒ် (Sb ₂ O3)ထူးခြားပြီး ဂန္ထဝင်အနေအထားကို ရရှိထားသည်။ ၎င်းသည် ခိုင်ခံ့သောမီးတောက်ကို ခံနိုင်ရည်မရှိသော်လည်း၊ ဟေလိုဂျင်ဒြပ်ပေါင်းများနှင့် ပေါင်းစပ်သောအခါ၊ ၎င်းသည် အံ့အားသင့်ဖွယ်ကောင်းသော ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကိုပြသနိုင်ပြီး အလုံးစုံမီးမွှားထိရောက်မှုကို အကြိမ်ကြိမ်တိုးမြှင့်နိုင်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်ကို "halogen antimony synergistic effect" ဟုလူသိများသော ဤဖြစ်စဉ်သည် ၎င်း၏ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုများကိုနားလည်ခြင်း၏အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် မော်လီကျူးတုံ့ပြန်မှုအဆင့်ကို စေ့စေ့စပ်စပ်လေ့လာပြီး ဤထိရောက်သောပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှု၏ ဓာတုယန္တရားနှစ်ခုကို စနစ်တကျခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပါမည်။

I. အဓိက အကျုံးဝင်မှု- အထီးကျန်ခြင်း၏ ထိရောက်မှုမရှိသော ပူးပေါင်းပါဝင်မှု

ပထမဦးစွာ၊ အဓိက သဘောတရားကို ရှင်းလင်းရပါမည်- ဟာလိုဂျင်ကင်းစင်သော ပိုလီမာစနစ်များတွင်၊ ခနောက်စိမ်းထရိုင်အောက်ဆိုဒ်၏ မီးတောက်မွှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် အလွန်အားနည်းပါသည်။ ၎င်း၏အခန်းကဏ္ဍသည် "လွတ်လပ်သောစစ်သည်တော်" မဟုတ်သော်လည်း တိုက်ခိုက်ရန် halogen "မိတ်ဖက်များ" နှင့် အတူတကွလုပ်ဆောင်ရန်လိုအပ်သည့် "ပါဝါအသံချဲ့စက်" သို့မဟုတ် "တုံ့ပြန်မှုကြားခံ" ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ မီးမလောင်နိုင်သော ထိရောက်မှုမှာ ကလိုရင်း သို့မဟုတ် ဘရိုမင် အခြေခံ မီးမွမ်းမှီ ပေါင်းစပ်မှုအပေါ် လုံးဝနီးပါး မှီခိုနေပါသည်။

II ပေါင်းစပ်မီးလျှံ retardancy ၏နှစ်ခုဓာတုယန္တရား

Halogen ခနောက်စိမ်းပေါင်းစပ်ခြင်းသည် တိကျသောဓာတုဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ဓာတ်ငွေ့နှင့် နို့ဆီအဆင့်နှစ်ခုစလုံးတွင် အပြန်အလှန်ဆက်စပ်နေသည်။

ယန္တရား 1- ဓာတ်ငွေ့အဆင့် အခမဲ့အစွန်းရောက် ဖမ်းယူမှု (လွှမ်းမိုးထားသော ယန္တရား)

ဤအရာသည် လောင်ကျွမ်းခြင်း၏ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှုကို နှောက်ယှက်ရန် ရည်ရွယ်သည့် ပစ္စည်းအပေါ်ရှိ မီးလျှံဇုန်တွင် ဖြစ်ပေါ်သည့် အရေးကြီးဆုံးနှင့် ထိရောက်မှုရှိသော မီးမလောင်နိုင်သော ယန္တရားဖြစ်သည်။

1. တက်ကြွသော ကြားခံများ၏ မျိုးဆက်-

ပိုလီမာများသည် အပူဓာတ်ပြိုကွဲသောအခါ၊ ဟေလိုဂျင်နိတ်မီးတောက်များ (R-X၊ X သည် Cl သို့မဟုတ် Br) မှ ဟိုက်ဒရိုဂျင် halides (HX) ကို ထုတ်လွှတ်သည်။ HX သည် ဆက်တိုက် ဓာတ်တိုးလျော့ချသည့် တုံ့ပြန်မှုများဖြင့် ကြုံတွေ့နေရသည်။Sb ₂ O3မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်၊ မတည်ငြိမ်သော ခနောက်စိမ်း halides များကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး အပူချိန်တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲလာသည်။

  Sb₂O₃ (s) + 6HX (g) → 2SbX₃ (g) + 3H₂O (g)   (~250 ℃ အထက်)

  5SbX₃ (g) → SbX₅ (g) + 4Sb (s)                 (အပူချိန်မြင့်မားစွာ ပြိုကွဲခြင်းနှင့် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခြင်း)

  SbX₃ (g) + X· → SbX₄· (g)

  SbX₅ (g) → SbX₃ (g) + X₂ (g)

  အဆုံးတွင်၊ မီးလျှံဇုန်တွင် SbX ∝၊ SbX ₅၊ SbX ₄ · စသည်တို့ကဲ့သို့ ဓာတ်ငွေ့ထွက်ရှိသော ခနောက်စိမ်းဟေလိုဂျင်များနှင့် ပြည့်နေပါသည်။

2. Free radical ဖမ်းယူမှုနှင့် ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှုပြတ်တောက်ခြင်း-

လောင်ကျွမ်းခြင်း၏ အနှစ်သာရမှာ အထူးသဖြင့် စွမ်းအင်မြင့် H· နှင့် · OH မှ ဖရီးရယ်ဒီကယ်များမှ အစပြုသော ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ အထူးသဖြင့် SbX3 ဓာတ်ငွေ့ခနောက်စိမ်း halides များသည် ဤဖရီးရယ်ဒီကယ်များကို ထိရောက်စွာ ဖမ်းယူနိုင်သည်-  

  SbX₃ (g) + H· → HX (g) + SbX₂· (g)

  SbX₂· (g) + H· → HX (g) + SbX· (g)

  SbX· (g) + H· → HX (g) + Sb (s)

နောက်ပိုင်းတွင်၊ ခနောက်စိမ်းရယ်ဒီကယ်များ (SbX ₂·၊ SbX·) နှင့် ခနောက်စိမ်းအက်တမ် (Sb) တို့သည် ဟေလိုဂျင်အစွန်းရောက် (X·) နှင့် · OH နှင့် SbX ∝ ကို ပြန်လည်ထုတ်ပေးရန်အတွက် မီးလျှံအတွင်းမှ ထိရောက်သောဓာတ်ကူပစ္စည်းစက်ဝန်းတစ်ခုဖြစ်လာသည်။

အသားတင်အကျိုးသက်ရောက်မှု- လောင်ကျွမ်းမှုကွင်းဆက်ကို ထိန်းသိမ်းထားသည့် စွမ်းအင်မြင့် H · နှင့် · OH အစွန်းရောက်များသည် အတော်လေးပြင်းထန်သော HX မော်လီကျူးများနှင့် ရေအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားကာ တုံ့ပြန်မှုအပူထုတ်လွှတ်မှုနှုန်းနှင့် အပူချိန်ကို လျင်မြန်စွာလျှော့ချကာ မီးတောက်ကို နှိမ်နှင်းခြင်း သို့မဟုတ် ငြိမ်းသတ်စေနိုင်သည်။

ယန္တရား 2- condensed အဆင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အတားအဆီး နှင့် ဓာတ်ပစ္စည်းများ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းခြင်း

ဤယန္တရားသည် အစိုင်အခဲအဆင့် (လောင်ကျွမ်းမှုအကြွင်းအကျန်အလွှာ) တွင် အခန်းကဏ္ဍတစ်ခုမှ ပါဝင်ပြီး ဓာတ်ငွေ့ kinetics အတွက် အရေးကြီးသော ဖြည့်စွက်စာအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည်။

1. သိပ်သည်းသော ကာဗွန်အလွှာဖွဲ့စည်းမှုကို မြှင့်တင်ပါ-

Sb ₂ O ∝ နှင့် HX (ထိုကဲ့သို့သော SbOCl နှင့် အခြားသော အောက်ဆီဂျင် halide ခနောက်စိမ်းကဲ့သို့) အကြား တုံ့ပြန်မှုမှ ထုတ်ပေးသော အလယ်အလတ်ထုတ်ကုန်များသည် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်း၊ ချိတ်ဆက်ခြင်းနှင့် ပိုလီမာများ၏ အမွှေးရနံ့များ (အထူးသဖြင့် PET နှင့် PVC ကဲ့သို့သော အောက်ဆီဂျင်ပါရှိသော ပိုလီမာများ) သည် ပေါင်းစည်းထားသောအဆင့်တွင် ကာဗွန်ဖွဲ့စည်းမှုကို ပိုမိုထူထပ်လာစေကာ အပူဓာတ်ပိုမိုထူထပ်လာစေခြင်း၊ အလွှာများ။

2. Physical barrier function-

သွန်းသောအခြေအနေ Sb ₂ O ∝ သို့မဟုတ် တုံ့ပြန်မှုမှထုတ်လုပ်သော သတ္တုခနောက်စိမ်းသည် ပိုလီမာ သို့မဟုတ် ကာဗွန်အလွှာ၏မျက်နှာပြင်ကို ဖုံးအုပ်နိုင်ပြီး လျှပ်ကာ၊ အောက်ဆီဂျင်အတားအဆီးအဖြစ် လုပ်ဆောင်ကာ မီးလောင်လွယ်သောဓာတ်ငွေ့များထွက်ပေါက်ကို တားဆီးပေးသည့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအတားအဆီးတစ်ခုဖြစ်သည်။

III bromine နှင့် chlorine အကြား ပေါင်းစပ်ထိရောက်မှု ကွာခြားချက်

bromine အခြေပြု မီးမွှတ်ဆေးများနှင့် ခနောက်စိမ်းထရစ်အောက်ဆိုဒ်၏ ပေါင်းစပ်ထိရောက်မှုမှာ ကလိုရင်းအခြေခံ မီးမွမ်းဆေးများထက် သိသိသာသာ မြင့်မားသည်။ အခြေခံအကြောင်းရင်းမှာ ဓာတုနှောင်ကြိုးစွမ်းအင်တွင် တည်ရှိသည်။

· C-Br နှောင်ကြိုးစွမ်းအင် (~68 kcal/mol) သည် C-Cl နှောင်ကြိုးစွမ်းအင် (~81 kcal/mol) ထက်နည်းသောကြောင့် brominated flame retardants သည် အပူချိန်နိမ့်သောအချိန်တွင် HBr ကို ထုတ်လွှတ်နိုင်သည်။

IV လျှောက်လွှာစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ကန့်သတ်ချက်များ

· ထိရောက်သောအသုံးချမှုအခြေအနေများ- Sb ₂ O3 နှင့် 3-15 အစိတ်အပိုင်းများကို PVC၊ HIPS၊ ABS၊ ABS၊ PP/PE (bromine နှင့် ရောစပ်ထားသော) နှင့် epoxy resins များတွင် halogenated flame retardants ၏ 1-4 ပိုင်းနှင့် 3-15 အစိတ်အပိုင်းများကို ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် မီးတောက်မထိအောင် အဆင့် (ဥပမာ အောက်ဆီဂျင်အညွှန်းကိန်း) ကို နှစ်ဆရရှိစေသည်။

· သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ကျန်းမာရေးဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများ- ၎င်းသည် ၎င်း၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတ်ငွေ့အဆင့် မီးတောက်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော စွမ်းဆောင်ရည်ကြောင့် အတိအကျပင် ဖြစ်ပါသည်။Sb ₂ O3မီးလောင်နေစဉ် မီးခိုးငွေ့များ အများအပြားဖြင့် အငွေ့ပျံသည်။ ခနောက်စိမ်းဒြပ်ပေါင်းများကို EU REACH ကဲ့သို့ နိုင်ငံအများအပြား၏ စည်းမျဉ်းများက စိုးရိမ်ဖွယ်ကောင်းသော ဒြပ်ပေါင်းများအဖြစ် စာရင်းသွင်းထားပြီး ၎င်းတို့၏ ဂေဟစနစ် အဆိပ်သင့်မှုနှင့် ဇီဝအစုအဝေးအတွက် အငြင်းပွားမှုများ ရှိနေပါသည်။ ၎င်းသည် ၎င်း၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အစားထိုးခြင်း၏ နောက်ကွယ်တွင် အဓိက မောင်းနှင်အား ဖြစ်သည်။

နိဂုံး- အချိန်အကဲဆတ်ပြီး ထိရောက်သော ဓာတုနည်းဗျူဟာ

အချုပ်အားဖြင့်၊ ခနောက်စိမ်းထရိုင်အောက်ဆိုဒ်၏ မီးမလောင်နိုင်သော ယန္တရားသည် အခြေခံအားဖြင့် ခေတ်မီဆန်းပြားသော "ဓာတုအမြှောက်" စနစ်တစ်ခုဖြစ်သည်- ၎င်းသည် ဟေလိုဂျင်မှပေးဆောင်သော "ကုန်ကြမ်း" (HX) ကို အလွန်တက်ကြွသောဓာတ်ငွေ့အဆင့် ခနောက်စိမ်း halide ကြားခံပစ္စည်းများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် လောင်ကျွမ်းခြင်းကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှုကို ထိရောက်စွာအနှောင့်အယှက်ပေးသည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင်၊ condensed အဆင့်၏အကူအညီဖြင့်အကာအကွယ်အတားအဆီးကိုဖွဲ့စည်းသည်။ ဟေလိုဂျင် ခနောက်စိမ်း ဓာတုချိတ်ဆက်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်အနည်းငယ်အတွင်း မီးမလောင်နိုင်သော နယ်ပယ်တွင် ၎င်း၏ မတုန်မလှုပ်နိုင်သော အနေအထားကို ထူထောင်ခဲ့သည်။

သို့သော်၊ ပစ္စည်းများ၏သက်တမ်းတစ်လျှောက်လုံးတွင် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ကာကွယ်ရေးနှင့် ဘေးကင်းရေးအတွက် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာလိုအပ်ချက်များ ပိုမိုတင်းကြပ်လာသဖြင့်၊ ဤဂန္ထဝင်စနစ်သည် ဟေလိုဂျင်ကင်းစင်သော ခေတ်ရေစီးကြောင်းများ၏ စိန်ခေါ်မှုနှင့် ရင်ဆိုင်နေရသည်။ ၎င်း၏ယန္တရား၏ နက်နဲမှုနှင့် ကန့်သတ်ချက်များကို နားလည်ခြင်းသည် ၎င်းကို ကောင်းမွန်စွာအသုံးပြုရန်သာမက၊ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်မှုနှင့် ထိရောက်သော အစားထိုးနည်းပညာများ (ဥပမာ ဖော့စဖရပ်နိုက်ထရိုဂျင်ပေါင်းစပ်မှု၊ သတ္တုဟိုက်ဒရောဆိုက်စသည်ဖြင့်) မျိုးဆက်သစ်များကို သိပ္ပံနည်းကျ အကဲဖြတ်ခြင်းနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေခြင်းလည်းဖြစ်သည်။

ဟေလိုဂျင်ကင်းစင်သော အခြားရွေးချယ်စရာများကို ရှာဖွေခြင်း သို့မဟုတ် ရှိပြီးသား ခနောက်စိမ်း halide စနစ်များကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ရာတွင် ပရော်ဖက်ရှင်နယ် ယန္တရား ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် ဖော်မြူလာလမ်းညွှန်မှု လိုအပ်ပါသလား။ ကျွန်ုပ်တို့၏ နည်းပညာအဖွဲ့သည် တိကျသော ပိုလီမာစနစ်များနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ လိုအပ်ချက်များအပေါ် အခြေခံ၍ ပြည့်စုံသော ဖြေရှင်းချက်များအား သင့်အား ပေးစွမ်းနိုင်ပါသည်။