ما هي العوامل المؤثرة على مثبطات اللهب القياسية البريطانية في رغوة البولي يوريثان؟

التغير الكيميائي هو عملية إنتاج مواد جديدة بعد تفاعل المجموعات الجزيئية لمختلف المواد المتفاعلة مع بعضها البعض. يتم تحديد العديد من خصائص المواد من خلال بنيتها الجزيئية، ويعد فهم التركيبة الجزيئية والمجموعة في متفاعلات البولي يوريثان أمرًا مفيدًا للإنتاج.

المؤشرات الرئيسية لمثبطات اللهب القياسية البريطانية هي بشكل عام ثلاثة أبعاد: فقدان الوزن الحراري (الكتلة المفقودة عندما يتم تسخين الحجم المحدد من الإسفنج عند درجة حرارة محددة لفترة محددة، مع قيم أصغر تشير إلى استقرار حراري أفضل)؛ كثافة الدخان (كمية الدخان المتولدة عندما تحترق الرغوة، مما يشير إلى سهولة مرور الضوء عبر الدخان، مع كون الكميات الأصغر من الدخان أفضل)؛ وسهولة الاحتراق (كلما زادت صعوبة الاشتعال، مع المزيد من التقسيمات الفرعية على أساس وقت الاشتعال ومعدل الاحتراق).

يحتوي TDI (ثنائي إيزوسيانات التولوين) على حلقة بنزين واحدة، ويحتوي MDI (ثنائي إيزوسيانات ثنائي فينيل ميثان) على حلقتين بنزين، ويحتوي MDI الخام على حلقات بنزين متعددة. حلقات البنزين هي مواد مستقرة للغاية، وتتطلب كمية كبيرة من الطاقة (طاقة تفكك الروابط) لكسرها. مع زيادة عدد حلقات البنزين، يزداد الثبات الحراري للرغوة (MDI الخام > MDI > TDI)، مما يجعلها أقل عرضة للتحلل عند تسخينها. مع وجود المزيد من حلقات البنزين، يوجد المزيد من ذرات الكربون في الجزيء، مما يؤدي إلى مزيد من الدخان عند حرقه بشكل غير كامل (MDI الخام > MDI > TDI). مما سبق، يمكن أن نستنتج أنه عندما تؤدي إحدى الصيغ إلى تقليل كمية TDI وزيادة كمية MDI، سيتم تعزيز الاستقرار الحراري للرغوة. ومن المرجح أن يجتاز مؤشر فقدان الوزن الحراري الاختبار القياسي البريطاني، لكن كثافة الدخان، التي ليس من السهل تجاوزها، ستزداد. عند هذه النقطة، فمن المستحسن زيادة كمية الميلامين سيانورات بشكل مناسب لتقليل كثافة الدخان.

كلما زاد الوزن الجزيئي للبولي إيثر، كان الاستقرار الحراري أسوأ، ولكن كانت مقاومة الحريق أفضل. في إنتاج رغاوي مثبطات اللهب عالية الارتداد، تبلغ كمية مثبطات اللهب المضافة ثلثي فقط كمية رغاوي مثبطات اللهب ذات الكثافة العادية، ومع ذلك تظل مثبطات اللهب جيدة جدًا ولا تشتعل. ومع ذلك، فإن الرغوة المقاومة للهب عالية الارتداد تكون أكثر صعوبة في اجتياز الاختبار القياسي البريطاني من الرغوة العادية (يصعب اجتياز فقدان الوزن الحراري).

مثبطات اللهب ليست مستقرة جدًا عند تسخينها. وبما أن الاختبار القياسي البريطاني يؤكد على فقدان الوزن الحراري، فإن كمية مثبطات اللهب في الصيغة هي الحد الأدنى المطلوب لاجتياز اختبار مثبطات اللهب.

عندما ينخفض ​​كل من TDI ومحتوى الماء في التركيبة بينما يزيد محتوى الميثان، تقل احتمالية اشتعال الرغوة. يؤدي انخفاض الخواص الجوهرية بسبب تقليل الأجزاء الصلبة إلى انخفاض الاستقرار الحراري، وبالتالي تقليل القدرة على اجتياز مؤشر فقدان الوزن الحراري.

عندما تنخفض كثافة الرغوة، يزداد محتوى TDI، وتزداد كثافة الدخان والثبات الحراري.

المواد غير العضوية مثل كربونات الكالسيوم وكبريتات الباريوم لا تتحلل عند تسخينها أثناء الاختبارات القياسية البريطانية، لكن إضافتها لا تؤدي إلى تحسين خصائص الرغوة، لذلك لا يتم استخدامها في الصيغة القياسية البريطانية.

B إلى جانب اختيار المواد الخام، يعد تحقيق التوازن أمرًا بالغ الأهمية أيضًا عند تلبية المعايير البريطانية. على سبيل المثال، كل من TDI ومثبطات اللهب، إذا تم إعطاؤها أكثر من اللازم أو أقل من اللازم، تجعل من الصعب اجتياز الاختبار. الرغوة هي علم متوازن، وتعديل التركيبة يتعلق بالبحث عن التوازن، واختيار المواد الخام يتعلق أيضًا بالبحث عن التوازن.