4645771458

Identyfikacja toksycznych produktów rozkładu termicznego i spalania tworzyw sztucznych płomienia, gasną natomiast po usunięciu płomienia, jak np. twardy PVC, połiwinylokarbazole, poliwęglany i żywice epoksydowe; mała jest jednak grupa tworzyw trudno palnych, do których należą polimery fluorowe, fenoplasty, aminoplasty, silikony. W zasadzie wszystkie tworzywa organiczne można spalić w temperaturze powyżej 750°C. Różnica między tworzywami zwykłymi i trudno palnymi polega więc głównie na trudności zapalania i na szybkości gaśnięcia tworzywa po usunięciu palenia. Palność tworzyw można zmniejszyć przez wprowadzenie do nich odpowiednich środków nadających tworzywu cechy trudno palnej; są to tzw. opóźniacze palenia, zwane antypirenami. Środki wprowadza się bądź już w procesie syntezy polimeru, bądź w procesie przygotowania tworzywa do przetwórstwa. Dodatek antypirenów stosuje się najczęściej do produkcji pianek, elementów budowlanych, materiałów tekstylnych, elementów i akcesoriów samochodowych itp. Stosowanie antypirenów ma na celu zmniejszenie palności tworzywa przez zwiększenie pojemności cieplnej układu (tlenki żelaza, cynku, antymonu, ołowiu), wytworzenie warstwy izolującej w czasie palenia (borany i fosforany wapnia, glinu, chlorowcowęglowodory) lub pochłanianie ciepła wydzielającego się podczas przemiany (uwodniony tlenek glinu, mocznik, węglany), obniżenie temperatury w wyniku zwiększenia przewodnictwa cieplnego (napełniacze) i wydzielanie się wody oraz trudno palnych produktów hydrolizy.

W procesie palenia się tworzyw wyróżnia się dwie fazy:

•    ogrzewanie tworzywa i powstawanie gazowych produktów pirolizy,

•    zapalenie się produktów pirolizy i dalsze samoczynne palenie.

Wprowadzane środki mogą oddziaływać w obu fazach: obniżanie temperatury powodują łatwo przewodzące ciepło napełniacze lub takie dodatki, które pod wpływem wydzielającego się ciepła odszczepiają wodę, lub gazowe trudno palne produkty pirolizy. Jak dotychczas, nie ma jednoznacznego wyjaśnienia mechanizmu działania antypirenów.

Spośród związków nieorganicznych najczęściej jest stosowany trójtlenek antymonu (Sb₂0₃), zwykle (w celu zwiększenia efektywności działania) z dodatkiem chlorowcowych związków organicznych (efekt synergizmu). W obecności chloru Sb₂0₃ działa przypuszczalnie jako inhibitor. Znaczącym środkiem nadającym tworzywom cechę trudno palną jest również uwodniony trójtlenek glinu (A1₂0₃-3H₂0), którego działanie polega na odszczepieniu wody; stosuje się go jako dodatek do PS, ABS, poliolefm, PVC, żywic epoksydowych i nienasyconych żywic poliestrowych, a także poliuretanów. Zwiększenie odporności poliolefin na palenie uzyskuje się dodatkiem mieszaniny Sb₂0₃ z bromowanymi związkami aromatycznymi (np. 2,4,6-tribromofenylo-2,3-di-bromopropyloeter). Do PE-HD wprowadza się np. 6-10% związków bromowych i 3-6% Sb203.

12

Autor: Elżbieta Gałązka, Zdzisław Salamonowicz