บทนำ สารหน่วงไฟ

สารหน่วงไฟอนินทรีย์กระบวนการนี้ทำงานโดยอาศัยแรงทางกายภาพ ซึ่งมีประสิทธิภาพต่ำและต้องใช้สารเติมแต่งจำนวนมาก ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวัสดุในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากราคาถูก จึงสามารถใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับล่างที่มีความต้องการประสิทธิภาพต่ำ เช่น พลาสติก PE, PVC เป็นต้น ยกตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (ATH) เมื่อได้รับความร้อนสูงถึง 200 ℃ จะเกิดการคายน้ำและสลายตัว กระบวนการสลายตัวจะดูดซับความร้อนและการระเหยของน้ำ เพื่อยับยั้งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของวัสดุ ลดอุณหภูมิของพื้นผิววัสดุ และชะลอความเร็วของปฏิกิริยาการแตกร้าวจากความร้อน ในขณะเดียวกัน ไอน้ำสามารถเจือจางความเข้มข้นของออกซิเจนและป้องกันการเผไหม้ได้ อะลูมินาที่เกิดจากการสลายตัวจะเกาะติดกับพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งสามารถยับยั้งการลุกลามของไฟได้อีกด้วย

สารหน่วงไฟฮาโลเจนอินทรีย์โดยส่วนใหญ่ใช้วิธีทางเคมี ประสิทธิภาพสูง ใช้ปริมาณน้อย และเข้ากันได้ดีกับโพลิเมอร์ จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการหล่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ แผงวงจรพิมพ์ และชิ้นส่วนไฟฟ้าอื่นๆ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะปล่อยก๊าซพิษและก๊าซกัดกร่อน ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมสารหน่วงไฟที่มีโบรมีนเป็นองค์ประกอบ (BFRs)ส่วนใหญ่เป็นสารหน่วงไฟประเภทฮาโลเจน ส่วนอีกประเภทหนึ่งคือสารหน่วงไฟในกลุ่มคลอโร (CFRs)อุณหภูมิการสลายตัวของสารหน่วงไฟที่มีโบรมีนเป็นองค์ประกอบ (BFRs) นั้นคล้ายคลึงกับวัสดุพอลิเมอร์ เมื่อพอลิเมอร์ถูกความร้อนและสลายตัว BFRs ก็จะเริ่มสลายตัวเช่นกัน โดยจะเข้าสู่โซนการเผาไหม้ในเฟสแก๊สพร้อมกับผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวทางความร้อน ยับยั้งปฏิกิริยาและป้องกันการลุกลามของเปลวไฟ ในขณะเดียวกัน แก๊สที่ปล่อยออกมาจะปกคลุมพื้นผิวของวัสดุเพื่อปิดกั้นและเจือจางความเข้มข้นของออกซิเจน และในที่สุดจะชะลอการเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้จนหยุดลง นอกจากนี้ BFRs มักใช้ร่วมกับแอนติโมนีออกไซด์ (ATO) ATO เองไม่มีคุณสมบัติหน่วงไฟ แต่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเร่งการสลายตัวของโบรมีนหรือคลอรีนได้

สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์ (OPFRs)สารหน่วงการติดไฟชนิด OPFR ทำงานได้ทั้งทางกายภาพและทางเคมี มีประสิทธิภาพสูง และมีข้อดีคือมีความเป็นพิษต่ำ ทนทาน และคุ้มค่า นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงความลื่นไหลในการแปรรูปของโลหะผสม ให้คุณสมบัติในการทำให้พลาสติกอ่อนตัว และมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ด้วยข้อกำหนดด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมที่สูงขึ้น สารหน่วงการติดไฟชนิด OPFR จึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่สารหน่วงการติดไฟชนิด BFR ในฐานะผลิตภัณฑ์หลัก

แม้ว่าการเติมสารหน่วงไฟจะไม่สามารถทำให้วัสดุนั้นทนไฟได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็สามารถช่วยป้องกันปรากฏการณ์ "การลุกไหม้ฉับพลัน" ลดการเกิดไฟไหม้ และช่วยให้ผู้คนหนีออกจากที่เกิดเหตุได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ การเสริมสร้างความเข้มแข็งของข้อกำหนดระดับชาติเกี่ยวกับเทคโนโลยีสารหน่วงไฟยังทำให้โอกาสในการพัฒนาสารหน่วงไฟกว้างขวางยิ่งขึ้น