Наполнители лкм, кроме своего основного свойства снижать горючесть полимеров, должны быть безопасными для окружающей среды. По этой причине все большим спросом пользуется гидроксид алюминия, который вытесняет добавки на основе галогенов.
Как работает антипирен на основе гидроксида
Принцип действия вещества базируется на реакции его разложения с выделением Н2О, которая является эндотермической. Вещество разрушается при нагревании от 180 до 220 градусов, что зависит от размера фракции порошка. Количество влаги доходит до 34%. Защита от огня достигается за счет нескольких эффектов:
- Снижения температуры в очаге возгорания. Антипирен поглощает часть тепла, что приводит к снижению температуры. Это замедляет разложение полимеров, скорость их горения.
- Разбавление газов и дыма, которые образуются в процессе горения. При разложении антипирена выделяется влага. Она разбавляет образующиеся газообразные соединения, чем снижает их концентрацию, количество дыма. Этот процесс – главное отличие антипиренов на основе гидроокиси алюминия, по сравнению с добавками органической природы.
- Образование барьера из пара. При разложении гидроокиси на поверхности добавки образуется пар. Он перекрывает доступ кислорода в зону горения, тем самым уменьшая огонь.
- Формирование слоя изоляции. Кроме воды, при разложении огнезащитной добавки образуется оксид металла. Он создает на поверхности полимера слой, который ограждает его от доступа огня.
Чем больше добавляется антипирена в состав полимера, тем эффективнее он работает. Но чрезмерное количество способно негативно сказываться на прочностных характеристиках, вязкости полимера. Для каждого вида соединений подбирается определенная рецептура, используется либо гидроксид алюминия, либо модифицированные добавки на его основе.
Безопасность соединения
Гидроокись алюминия входит в 4 класс по опасности. Это пожаробезопасное и невредное для человека, природы соединение. Осторожность требуется только при работе с ним в чистом виде, чтобы от частиц не образовывалось много пыли, поскольку она может раздражать кожные покровы, органы дыхания, слизистые оболочки. Безопасность соединений алюминия в качестве антипиренов и одновременно доступная стоимость делает их наиболее востребованными. Вещества, содержащие галогены, фосфор, хотя эффективно снижают горючесть, но при разложении образуют дибензофураны, диоксин – признанные токсины, вызывающие мутации, рак.
