Để có thể bảo về bản thân và gia đình một cách tốt nhất, chúng ta nên tìm hiểu cách phòng cháy, vậy “chất chống cháy là gì?”. Để giải đáp thắc mắc này, Công ty cổ phần Unic sẽ giới thiệu và giải thích cho các bạn hiểu rõ về các vật liệu chống cháy tốt nhất hiện nay
Chất chống cháy là gì?
Chất chống cháy bao gồm hóa chất chống cháy có tác dụng chống cháy (chất chống lửa), hiện nay vật liệu chống cháy được sử dụng nhiều nhất trên thị trường là đồ nhựa và đồ da, đặc biệt là nhựa.
Chất chống cháy cho nhựa là các hợp chất được thêm vào nhựa để ức chế, ngăn chặn hoặc trì hoãn quá trình đốt cháy. Các hợp chất này rất hữu ích trong việc ngăn bắt lửa trong giai đoạn đánh lửa. Chúng không ngăn quá trình nung chảy hoặc nóng chảy của vật liệu cũng như không làm tăng khả năng chịu nhiệt của vật liệu.
Sealant chống cháy Metacaulk 1200
Công Ty Cổ Phần UNIC, hân hạnh là Đại Diện phân phối sản phẩm dụng cụ và các chất chống cháy Fischer – Bosch – Rectorseal – Weber tại thị trường Việt Nam.
Phụ gia chống cháy là gì?
Phụ gia chống cháy là các chất được thêm vào vật liệu (ví dụ như sơn, nhựa,…) để tăng nhiệt độ bắt lửa, chống cháy lan, gây ra phản ứng hóa học để dập tắt đám cháy hoặc tạo ra lớp màn bảo vệ vật liệu, kết cấu, khử khói… Các chất phụ gia chống cháy thường không ảnh hưởng gì đến đặc tính hoặc màu sắc của vật liệu gốc. Do đó, nó được coi là một giải pháp tuyệt vời vừa bảo vệ được vật liệu lại vừa không ảnh hưởng đến thẩm mỹ.
Phụ gia chống cháy có thể sử dụng cho sợi thủy tinh, sơn, nhựa, mực in và trong ngành công nghiệp sản xuất chất bôi trơn…
Các loại phụ gia chống cháy không chứa halogen
FYI, có nhiều loại khác nhau của phụ gia chống cháy không chứa halogen với các cơ chế khác nhau: Photpho, hợp chất nitơ based, kim loại hydroxit, hệ thống intumescent … Kim loại hydroxit (nhôm trihydroxide ATH và magiê dihydroxit MDH) là 2 loại thường dùng nhất trên thị trường chất chống cháy.
Các ứng dụng rất đa dạng và không chỉ giới hạn ở dây và cáp bao:
- Dây và cáp
- Vỏ điện và cấu hình bảo vệ
- Nguồn điện, bộ điều hợp
- Thảm trải sàn ghế, kết cấu nhựa trong giao thông đường sắt / đường bộ / hàng hải
- Đồ nội thất Sản phẩm cách nhiệt
- Quần áo tiêu dùng
- Mạch điện tử
- Hàng dệt kỹ thuật
Mặc dù các hợp chất chống cháy không chứa halogen không độc hại với môi trường và con người, nhưng nó yêu cầu hàm lượng cao để đạt hiệu quả (chỉ số oxy giới hạn cao LOI, UL94…), đặc biệt là vật liệu vô cơ ATH / MDH, dẫn đến hiệu suất cơ học kém và các vấn đề xử lý khác.
Cách chất chống cháy hoạt động
Để hiểu cách chất chống cháy cho nhựa hoạt động, đầu tiên phải hiểu nhựa bị cháy như thế nào. Khi chúng ta nhìn thấy một vật thể bị đốt cháy, quá trình này gọi là nhiệt phân. Có thể hiểu đơn giản nhiệt phân là quá trình chuỗi polymer phân hủy thành các phân tử hydrocarbon nhỏ hơn và các khí dễ cháy. Những khí này trộn với oxy tạo thành phản ứng hóa học và tỏa nhiệt.
Chất chống cháy hoạt động trên sẽ ngăn cản các hoạt động hóa học tạo ra sự cháy. Cụ thể, trong quá trình cháy, các phần polymer tương tác với oxi và các chất nhạy phản ứng tạo ra các gốc tự do của Oxi, hydroxy, và Hydro. Những phụ gia có chứa halogen và photpho có thể tác dụng với các gốc tự do này để tạo ra các chất ít hoạt động góp phần ngăn cản sự cháy.
Một số phản ứng tạo ra gốc tự do:
H* + O2 <–> O* + HO*
O* + H2 <–> H* + OH*
HO* + CO <–> CO2 + H*
Cách mà chất chống cháy can thiệp vào quá trình nhiệt phân polymer phụ thuộc vào chất chống cháy được sử dụng và loại nhựa bị đốt cháy. Chúng có thể hoạt động hóa học hay vật lý trong pha khí, hoặc pha rắn thông qua các phản ứng hóa học phức tạp. Nhưng về cơ bản là nó sẽ ngăn chặn đánh lửa ở trạng thái khí và trạng thái rắn.
Nhựa chống cháy là gì?
Một số loại nhựa có thể bốc cháy tự phát khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, để tránh điều này xảy ra. Trong quá trình sản xuất nhựa, một số chất chống cháy sẽ được thêm vào để ngăn chặn tình trạng trên xảy ra.
Các hợp chất khoáng như nhôm và magie hydroxit có thể sử dụng làm chất chống cháy. Loại phụ gia này phân hủy nhiệt độ khi chịu nhiệt độ cao. Quá trình này sẽ làm loại bỏ nhiệt từ nhựa và làm mát vật liệu. Chất chống cháy này thường là phụ gia và bao gồm các hợp chất antimony oxit, kẽm oxit…
Các chất phụ gia chất chống cháy cho nhựa phổ biến nhất là chất làm chậm cháy Brôm – Một hợp chất halogen. Các hợp chất clo và brôm trải qua quá trình phân hủy nhiệt giải phóng hydro clorua và hydro bromide. Những chất này phản ứng với các gốc H và OH trong ngọn lửa tạo ra các gốc clo và brom. Vì các gốc halogen ít phản ứng hơn các gốc H hoặc OH, chúng làm chậm các phản ứng oxy hóa của ngọn lửa.
Phốt pho chống cháy
Sau khi thêm hóa chất chống cháy vào vật liệu, chất chống cháy có thể tạo thành một lớp bao phủ bằng thủy tinh hoặc màng bọt khí ổn định ở nhiệt độ cao, có thể cách biệt với ôxy, cách nhiệt và ngăn không cho khí cháy thoát ra ngoài, để đạt được khả năng mục đích chống cháy.
Ví dụ: chất chống cháy phốt pho hữu cơ có thể tạo ra các chất rắn liên kết chéo hoặc các lớp cacbon hóa có cấu trúc ổn định hơn khi đun nóng.
Sự hình thành của lớp cacbon hóa có thể ngăn cản polymer bị nhiệt phân tiếp, mặt khác có thể ngăn cản các sản phẩm phân hủy nhiệt bên trong nó đi vào pha khí để tham gia vào quá trình cháy.
