مثبطات اللهب القائمة على الفوسفات

تعتبر مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين (الفوسفونات) نادرة نسبيًا. من بين الفوسفات الأكثر استخدامًا في إنتاج رغاوي البوليستر ثنائي ميثيل ميثيل فوسفونيت (DMMP) وثنائي إيثيل إيثيل فوسفونيت (DEEP).

ثنائي ميثيل ميثيل فوسفونيت (DMMP)

DMMP هو سائل شفاف عديم اللون أو أصفر شاحب. بوزن جزيئي 124 ومحتوى فوسفور 25%، فهو مثبط لهب سائل عالي الفوسفور وخالي من الهالوجين. وتشمل خصائصه:

·مؤشر اللون (APHA): &le؛10

·الكثافة النسبية (25°C): 1.16

·اللزوجة: ~ 175 مللي باسكال·ق

·حموضة: <1.0 ملجم كوه/جم

تشمل الميزات الرئيسية لـ DMMP: 

·نسبة عالية من الفوسفور ومثبطات اللهب ممتازة

·الجرعة المطلوبة منخفضة

·الفعالية من حيث التكلفة

·سهولة الاستخدام، وقابلية ذوبان جيدة في الماء والمذيبات العضوية المختلفة

·اللزوجة المنخفضة

يحتوي DMMP على درجة حرارة تحلل أعلى 187°ج، توفير الاستقرار الحراري الجيد. وهو فعال في كل من رغاوي البولي يوريثان المرنة والصلبة، خاصة في منتجات الرغاوي ذات الألوان الفاتحة والمطبقة بالرش.

آلية مثبطات اللهب

عند تعرضه للهب، يتحلل DMMP عند درجات حرارة عالية. تنتج عملية التحلل حمض الفوسفوريك، الذي يفقد الماء بعد ذلك ليشكل حمض البيروفوسفوريك، وحمض الميتافوسفوريك، وحمض البوليفوسفوريك. تشكل مركبات الفوسفور غير المتطايرة طبقة واقية من حمض الفوسفوريك على السطح المحترق، مما يعزل المادة عن الهواء والحرارة لوقف الاحتراق.

بالإضافة إلى ذلك، يعزز حمض البوليفوسفوريك تفحم المواد البوليمرية أثناء الاحتراق، مما يقلل من التفاعلات المؤكسدة وينتج الماء في هذه العملية. في درجات الحرارة المرتفعة، يتحلل DMMP حراريًا إلى خامس أكسيد الفوسفور، وثاني أكسيد الكربون، والماء، مما يخفف الغازات القابلة للاشتعال ويتجنب انبعاثات الغازات السامة. وهذا ما يميز DMMP عن مثبطات اللهب الفوسفاتية المهلجنة.

التطبيقات

·إضافة 5–يحقق 10% من DMMP إلى الرغوة المرنة سلوك الإطفاء الذاتي عند إزالة مصدر الحريق.

·بالنسبة للرغوة الصلبة، يحقق 5% DMMP مؤشر أكسجين مماثل (24.5) مثل 14% TCEP أو 18% فوسفات تريس (2،3-ثنائي كلوروبروبيل). محتوى DMMP لـ 5–8% تمكن الرغوة الصلبة من الوصول إلى أداء مثبطات اللهب من المستوى الأول.

مركبات الفوسفات الأخرى

مركبات الفوسفات الأخرى، مثل فوسفات ثلاثي ميثيل، وثلاثي (م-توليل) فوسفات، وفوسفات ثنائي فينيل أوكتيل، تؤدي أدوارًا مزدوجة كمواد ملدنة ومثبطات للهب.