ตระกูลของสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนรวมถึงสารหน่วงไฟอนินทรีย์สารหน่วงการขยายตัวของเชื้อเพลิงสารอินทรีย์ฟอสฟอรัสสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสสารหน่วงไฟซิลิคอนอินทรีย์และสารหน่วงไฟไนโตรเจน
1, สารหน่วงอนินทรีย์
สารหน่วงไฟอนินทรีย์มีข้อได้เปรียบของความมั่นคงที่ดีความเป็นพิษต่ำหรือความเป็นพิษไม่ระเหยและไม่ตกตะกอนจากพลาสติกในระหว่างการเก็บรักษาแหล่งวัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์ราคาต่ำและฟังก์ชั่นคู่ของการหน่วงและการเติม และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมันเป็นสารหน่วงไฟที่มีแนวโน้มมาก สารหน่วงไฟอนินทรีย์ส่วนใหญ่รวมถึง SB2O3, AL (OH) 3, MG (OH) 2, ชุดฟอสฟอรัสอนินทรีย์ ฯลฯ
1. พลวงไตรออกไซด์
พลวง trioxide (SB2O3) เป็นสารหน่วงไฟอนินทรีย์ชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากประสิทธิภาพที่ไม่ดีเมื่อใช้เพียงอย่างเดียวมันมักจะใช้ร่วมกับสารอินทรีย์เฮไลด์เพื่อให้ได้ผลเสริมฤทธิ์กันหรือที่รู้จักกันในชื่อ Synergists มันมีเอฟเฟกต์สารหน่วงไฟที่ยอดเยี่ยมและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติกเช่น PVC, polyolefin และโพลีเอสเตอร์ แต่มันมีผลกระตุ้นต่อจมูกดวงตาและลำคอ การสูดดมเข้าไปในร่างกายสามารถทำให้อวัยวะทางเดินหายใจระคายเคืองและการสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดโรคผิวหนัง ควรระมัดระวังเมื่อใช้งาน
2. อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์
อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์อัล (OH) 3 มักเรียกกันว่าอลูมินาไฮเดรต มันเป็นผงผลึกละเอียดสีขาวที่มีน้ำคริสตัล 34.4%, แห้งที่อุณหภูมิสูงกว่า 200 องศาและสามารถดูดซับความร้อนจำนวนมาก นอกจากนี้เมื่อมีการเพิ่มอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ลงในพลาสติกควันสีขาวที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้จะทำให้ควันดำที่เกิดจากการเผาไหม้พอลิเมอร์ทำให้เกิดการปิดบังและลดควันและก๊าซพิษ
3. แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ MG (OH) 2 มีคุณสมบัติสารหน่วงไฟที่ด้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และการเติมพลาสติกในปริมาณมากอาจส่งผลต่อความแข็งแรงเชิงกล หลังการรักษาพื้นผิวด้วยสารเชื่อมต่อการยึดเกาะกับเรซินสามารถปรับปรุงได้ทำให้มีทั้งสารหน่วงไฟและฟังก์ชั่นการเติม ใช้กันทั่วไปใน EP, PF, UP, ABS, PVC, PE ฯลฯ
4. สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอนินทรีย์
สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอนินทรีย์ส่วนใหญ่อ้างถึงฟอสฟอรัสสีแดง มันเป็นสารหน่วงไฟที่มีประสิทธิภาพสูงที่มีประสิทธิภาพสูงการปราบปรามควันความเป็นพิษต่ำและสารหน่วงไฟอื่น ๆ มันถูกใช้เป็นสารหน่วงไฟมานานกว่า 20 ปีและมีมูลค่าสูง มันสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุพอลิเมอร์เช่น PA, PP, PE, PET, ABS, ยาง, วัสดุสายเคเบิลที่ปราศจากฮาโลเจนควันต่ำ ฯลฯ
5. สารหน่วงอนินทรีย์อื่น ๆ
สารหน่วงไฟอนินทรีย์อื่น ๆ ได้แก่ สารต้านทานสารหน่วงไฟสารยับยั้งควันสารหน่วงไฟและสารหน่วงไฟที่ใช้กันทั่วไปน้อยกว่าส่วนใหญ่รวมถึงสารประกอบโมลิบดีนัม, บอร์เรต, ซิลิเกตชั้น, สารประกอบดีบุก มักจะใช้โมลิบดีนัมไตรออกไซด์และแอมโมเนียมโมลิบดีเดต สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาชุดของการยับยั้งควันโมลิบดีเดตที่ปราศจากแอมโมเนียมซึ่งสามารถทนต่อการประมวลผลอุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา
2, สารหน่วงไฟที่ไม่มีฮาโลเจน
Zero Halogen Flame Retardant (IFR) เป็นสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสและไนโตรเจน มันมีข้อได้เปรียบของการหน่วงไฟสูงไม่มีหยดหลอมละลายความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อการสัมผัสกับเปลวไฟ, ปราศจากฮาโลเจน, ปราศจากเชื้อออกไซด์, ควันต่ำ, ควันต่ำ, ปลอดสารพิษและการสร้างก๊าซที่ไม่กัดกร่อน
IFR ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วน: ส่วนแรกคือแหล่งที่มาของกรดหรือที่เรียกว่าตัวแทนที่ขาดน้ำหรือโปรโมเตอร์คาร์บอน โดยปกติแล้วกรดอนินทรีย์หรือสารประกอบกรดอนินทรีย์เช่นกรดฟอสฟอริกกรดซัลฟูริกกรดบอริกเกลือแอมโมเนียมฟอสเฟตเอสเทอร์ฟอสเฟตและแอมโมเนียมโพลีฟอสเฟต (APP) สามารถทำปฏิกิริยากับเรซิ่นเพื่อส่งเสริมการก่อตัวของคาร์ไบด์ ส่วนที่สองคือแหล่งถ่านหรือที่รู้จักกันในชื่อตัวแทนถ่านส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารประกอบ polyhydroxy หรือคาร์โบไฮเดรตที่มีปริมาณคาร์บอนสูงเช่นแป้ง, pentaerythritol (PER) และ dimers และ trimers ฯลฯ ; ส่วนที่สามคือแหล่งก๊าซหรือที่เรียกว่าแหล่งกำเนิดฟองซึ่งสามารถปล่อยก๊าซเฉื่อยเช่นสารประกอบที่มีไนโตรเจนเช่นยูเรีย, เมลามีน (เมล), เมลามีน, แอพ ฯลฯ
เนื่องจากการดูดความชื้นปริมาณสูงและความเข้ากันได้ไม่ดีกับพลาสติกของสารหน่วงไฟธรรมดาจึงจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนพวกเขาเพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้กับพลาสติกหรือแบ่งปันสารที่มีผลเสริมฤทธิ์กันเพื่อเพิ่มความทนทานต่อเปลวไฟ
3, organophosphorus flame retardants
ในบรรดาสารหน่วงไฟต่าง ๆ สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสโดยเฉพาะอย่างยิ่งสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสที่ใช้อินทรีย์ การวิจัยเกี่ยวกับสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์เริ่มขึ้นในช่วงต้นศตวรรษนี้ สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์ส่วนใหญ่มีข้อดีของควันต่ำ, ปลอดสารพิษ, ฮาโลเจนต่ำและปราศจากฮาโลเจนซึ่งสอดคล้องกับทิศทางการพัฒนาของสารหน่วงไฟและมีโอกาสในการพัฒนาที่ดี สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์ ได้แก่ ฟอสเฟตเอสเทอร์, hypophosphite ester, ฟอสฟอเนต, เกลือฟอสฟอรัสอินทรีย์, และฟอสฟอรัสออกซิไดซ์, เช่นเดียวกับสารประกอบฟอสฟอรัสเฮเทอโรไซคลิกและพอลิเมอร์ฟอสเฟต
เนื่องจากปัญหาของความผันผวนสูงความเสถียรทางความร้อนที่ไม่ดีและความเป็นพิษของสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสฟอสฟอรัสฮาโลเจนในอุตสาหกรรมสารหน่วงฟอสฟอรัสอินทรีย์อินทรีย์ก่อนหน้านี้จำนวนมากของสารหน่วงฟอสฟอรัสอินทรีย์ใหม่ได้รับการพัฒนาในประเทศและต่างประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นอกจากนี้สารหน่วงไฟที่ใช้ไนโตรเจนและซิลิกอนเป็นองค์ประกอบสารหน่วงไฟได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางเนื่องจากประสิทธิภาพสูงควันต่ำความเป็นพิษต่ำและข้อได้เปรียบด้านการป้องกันสิ่งแวดล้อมสีเขียว ดังนั้นในการออกแบบโมเลกุลของสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสไนโตรเจนหรือสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสซิลิคอนที่ได้รับจากการแนะนำไนโตรเจนหรือองค์ประกอบซิลิกอน
BDP และ RDP เป็นสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์ที่ปราศจากฮาโลเจนใหม่และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เมื่อเทียบกับสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์แบบดั้งเดิมพวกเขามีลักษณะของน้ำหนักโมเลกุลสูงความเสถียรทางความร้อนสูงความผันผวนต่ำและประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟสูง BDP นั้นเหนือกว่า RDP เล็กน้อยในความเสถียรทางความร้อนและความเสถียรของไฮโดรไลติก ในฐานะที่เป็นสารหน่วงไฟเสริม BDP ส่วนใหญ่จะใช้ในพลาสติกวิศวกรรมเทอร์โมพลาสติกเช่นการผสม PC/ABS, โพลีเอทิลีนและโฟมโพลียูรีเทน
4, สารหน่วงไฟซิลิคอนอินทรีย์
สารหน่วงไฟซิลิคอนอินทรีย์เป็นรูปแบบใหม่ของประสิทธิภาพสูงความเป็นพิษต่ำการต่อต้านการหลอมละลายและการต่อต้านการหยดน้ำสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและสารยับยั้งควันชนิดถ่าน สารหน่วงไฟซิลิคอนอินทรีย์ไม่เพียง แต่มอบสารตั้งต้นด้วยคุณสมบัติสารหน่วงไฟที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลความต้านทานความร้อนและคุณสมบัติอื่น ๆ ของสารตั้งต้น ในปัจจุบันประเภทหลักของสารหน่วงไฟซิลิคอนอินทรีย์คือสารหน่วงไฟเรซินซิลิโคนและสารหน่วงไฟ Polydimethylsiloxane วิธีการหน่วงไฟเปลวไฟสามารถเพิ่มสารหน่วงไฟซิลิกอนอินทรีย์โดยตรงไปยังพลาสติกหรือเพื่อฝังกลุ่มการทำงานบางอย่าง (เช่นไฮดรอกซิล, อะมิโนหรือกลุ่มอีพ็อกซี่) ของกลุ่ม polysiloxane ลงในโพลีเมอร์บางตัว
5, สารหน่วงไฟจากไนโตรเจน
การวิจัยเกี่ยวกับสารหน่วงไฟที่ใช้ไนโตรเจนเริ่มค่อนข้างช้าและปัจจุบันมีไม่กี่สายพันธุ์ที่ใช้เป็นส่วนใหญ่ สารหน่วงไฟที่ใช้ไนโตรเจนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เมลามีน, เมลามีนไซยานิริกกรด (MCA) ฯลฯ สารหน่วงไฟจากไนโตรเจนซึ่งเป็นสารหน่วงไฟใหม่และมีประสิทธิภาพได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง ตามรายงานวรรณกรรมปัจจุบันการใช้สารหน่วงไฟจากไนโตรเจนเพียงอย่างเดียวมีผลกระทบจากเปลวไฟที่ไม่ดี
