บทนำ สารหน่วงการติดไฟ

สารหน่วงไฟอนินทรีย์อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (ATH) มีคุณสมบัติทางกายภาพซึ่งมีประสิทธิภาพต่ำและมีการเติมในปริมาณมาก มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวัสดุในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากราคาถูก จึงสามารถใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับล่างที่มีความต้องการประสิทธิภาพต่ำ เช่น พลาสติก PE, PVC เป็นต้น ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (ATH) จะเกิดการคายน้ำและสลายตัวหลังจากถูกให้ความร้อนสูงถึง 200 ℃ กระบวนการสลายตัวจะดูดซับความร้อนและการระเหยของน้ำ เพื่อยับยั้งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของวัสดุ ลดอุณหภูมิของพื้นผิววัสดุ ชะลอความเร็วของปฏิกิริยาการแตกร้าวเนื่องจากความร้อน ในเวลาเดียวกัน ไอน้ำสามารถเจือจางความเข้มข้นของออกซิเจนและป้องกันการเผาไหม้ อะลูมินาที่เกิดจากการสลายตัวจะติดอยู่กับพื้นผิววัสดุ ซึ่งสามารถยับยั้งการลุกลามของไฟได้อีกด้วย

สารหน่วงไฟฮาโลเจนอินทรีย์ส่วนใหญ่ใช้สารเคมี มีประสิทธิภาพสูงและมีการเติมเพียงเล็กน้อยโดยเข้ากันได้ดีกับพอลิเมอร์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการหล่ออิเล็กทรอนิกส์ แผงวงจรพิมพ์ และส่วนประกอบไฟฟ้าอื่นๆ อย่างไรก็ตาม พวกมันจะปล่อยก๊าซพิษและกัดกร่อน ซึ่งมีปัญหาด้านความปลอดภัยและการปกป้องสิ่งแวดล้อมบางประการสารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีน (BFRs)ส่วนใหญ่จะเป็นสารหน่วงไฟชนิดฮาโลเจน อีกชนิดหนึ่งคือสารหน่วงไฟคลอโรซีรีส์ (CFRs)อุณหภูมิการสลายตัวของสารเหล่านี้จะใกล้เคียงกับอุณหภูมิของวัสดุพอลิเมอร์ เมื่อพอลิเมอร์ได้รับความร้อนและสลายตัว BFR ก็จะเริ่มสลายตัว เข้าสู่โซนการเผาไหม้ในเฟสก๊าซพร้อมกับผลิตภัณฑ์สลายตัวด้วยความร้อน ยับยั้งปฏิกิริยาและป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ ในเวลาเดียวกัน ก๊าซที่ปล่อยออกมาจะปกคลุมพื้นผิวของวัสดุเพื่อปิดกั้นและเจือจางความเข้มข้นของออกซิเจน และสุดท้ายก็ชะลอปฏิกิริยาการเผาไหม้จนกว่าจะสิ้นสุด นอกจากนี้ BFR มักจะใช้ร่วมกับแอนติโมนีออกไซด์ (ATO) โดย ATO เองไม่มีคุณสมบัติในการหน่วงการติดไฟ แต่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเร่งการสลายตัวของโบรมีนหรือคลอรีนได้

สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์ (OPFRs)ใช้งานได้ทั้งทางกายภาพและทางเคมี มีประสิทธิภาพสูงและมีข้อดีคือมีพิษต่ำ ทนทาน และคุ้มทุน นอกจากนี้ ยังปรับปรุงความลื่นไหลของโลหะผสมในการประมวลผล ให้ฟังก์ชันการทำให้เป็นพลาสติกและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ด้วยข้อกำหนดด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมที่สูงขึ้น OPFR จึงค่อยๆ แทนที่ BFR ในฐานะผลิตภัณฑ์หลัก

แม้ว่าการเพิ่ม FR จะไม่สามารถทำให้วัสดุต้านทานไฟได้อย่างเต็มที่ แต่ก็สามารถหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ "ไฟไหม้ฉับพลัน" ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการเกิดไฟไหม้ และทำให้ผู้คนหนีออกจากที่เกิดเหตุได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเสริมสร้างข้อกำหนดระดับชาติสำหรับเทคโนโลยีหน่วงไฟยังทำให้โอกาสในการพัฒนา FR กว้างขวางขึ้นอีกด้วย