Triazin Bazlı Bileşikler ve Halojensiz Şişen Alev Geciktirici Sistemlerdeki Uygulamaları
Triazinler, aşağıdaki üç izomeri içeren, azot içeren organik bileşiklerin bir sınıfıdır: 1,3,5-triazin, 1,2,4-triazin ve 1,2,3-triazin. Bunlar arasında 1,3,5-triazin en yaygın olanıdır. Melamin ve melamin siyanürat gibi bileşikler triazin bazlı bileşikler kategorisine girer. Triazin bazlı bileşiklerin alev geciktiricilikteki etkinliği pazar tarafından kabul görmüş ve son yıllarda önemli bir araştırma odağı haline gelmiştir.
Triazin bazlı bileşikler, mükemmel kömürleşme özellikleri sunan tersiyer karbon yapılar açısından zengindir. Kimyasal olarak kararlıdırlar, sadece konsantre sülfürik asitte 150°C'nin üzerinde ısıtıldıklarında bozunurlar. Birçok oligomer ve polimer için ön polimerler olarak hizmet ederek, göreceli olarak yüksek molekül ağırlıklarına sahip bileşiklere kolayca sentezlenebilirler ve makromoleküler alev geciktirici teknolojisinin gelişim eğilimiyle uyumludur.
Triazin bazlı alev geciktiriciler arasında melamin (MEL) ve tuzları, melamin siyanürat (MCA) ve türevleri, ayrıca siyanürik asit ve türevleri bulunur. Bu makale, yeni triazin bazlı bileşiklere ve bunların halojensiz şişen alev geciktirici (IFR) sistemlerdeki uygulamalarına odaklanmaktadır.
Matris olarak sikloalkan yağı modifiye edilmiş SEBS ve polipropilen (O-SEBS/PP) kullanılarak, O-SEBS/PP sistemini alev geciktirmek için bir triazin bazlı kömürleşme köpürtücü madde (CFA), amonyum polifosfat (APP) ve SiO₂ kombinasyonuyla bir şişen alev geciktirici formüle edilmiştir. Tek başına IFR sistemi, O-SEBS/PP malzemelerinin alev geciktiriciliğini ele almak için yetersizdi. %35 ağırlıkça IFR ilavesiyle bir O-SEBS/PP/IFR sistemi sadece bir UL94 V-1 derecesi (1,6 mm kalınlık) elde etti. IFR, O-SEBS/PP'yi alev geciktirmek için 8:1 kütle oranında alüminyum hipofosfit (AHP) ile birleştirildiğinde, toplam katkı maddesi içeriği %28 ağırlıkça ve 1,6 mm kalınlığa sahip O-SEBS/PP/FR malzemesi bir UL94 V-0 derecesi elde etti. Tepe ısı salınım hızı (PHRR) ve toplam ısı salınımı (THR) gibi parametreler önemli ölçüde azaldı.
Sonuçlar, O-SEBS/PP kompozitlerinin doğal olarak alev geciktirilmesinin zor olduğunu ve tek başına IFR'nin bu sistem için düşük verimlilik gösterdiğini göstermektedir.
Bu sistemde IFR'nin alev geciktirici verimliliğini artırmak için alüminyum hipofosfit (AHP) tanıtıldı. Alev geciktirici O-SEBS/PP kompoziti, %46 SEBS ( %50 yağ uzantılı) ve %23 PP'den oluşan yaklaşık %69 matris reçinesi içeriyordu. Toplam alev geciktirici katkı maddesi (IFR + AHP) içeriği %30 idi. Bunun içinde, CFA'nın APP'ye kütle oranı 1:4 olarak korunmuş, SiO₂ ilavesi IFR kütlesinin %5'i olmuş ve geri kalanı farklı AHP ve IFR kütle oranlarından oluşmuştur. Antioksidan 1010 ve çinko stearatın her biri %0,5 oranında eklenmiştir.
Farklı AHP:IFR kütle oranlarına sahip O-SEBS/PP kompozitlerinin alev geciktirici performansı verileri, IFR oranının arttıkça, malzemenin sınırlayıcı oksijen indeksinin (LOI) önce arttığını ve sonra azaldığını göstermektedir. Tüm formülasyonlar UL94 V-0 derecesini (1,6 mm) geçmiştir. AHP'nin IFR'ye kütle oranı 1:8 olduğunda, kompozit %34,8'lik en yüksek LOI değerine ve 1,5 saniyelik bir dikey yanma süresine ulaşmış, bu da bunun AHP ve IFR arasındaki en uygun oran olduğunu göstermektedir.