ດ້ວຍການຮັດແໜ້ນລະບຽບການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທົ່ວໂລກ ແລະ ການລົງເລິກຂອງແນວຄິດການພັດທະນາແບບຍືນຍົງ.ຕ້ານໄຟໄຫມ້ທີ່ບໍ່ມີ halogenໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກຕົ້ນຕໍສໍາລັບການດັດແປງການທົນທານຕໍ່ໄຟຂອງວັດສະດຸໂພລີເມີ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບສານຕ້ານການເຜົາໄໝ້ແບບ halogenated ແບບດັ້ງເດີມ, ລະບົບທີ່ບໍ່ມີ halogen ຜະລິດຄວັນໄຟ ແລະ ທາດອາຍພິດທີ່ກັດກ່ອນໜ້ອຍລົງໃນລະຫວ່າງການເຜົາໄໝ້, ແລະບໍ່ຜະລິດສານພິດ dioxin ຄືກັບສານ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສານຕ້ານໄຟທີ່ບໍ່ມີ halogen ຕ່າງໆເຊັ່ນ phosphorus ທີ່ອີງໃສ່, ໄນໂຕຣເຈນ, hydroxides ໂລຫະ, ແລະປະເພດການຂະຫຍາຍມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຕະຫຼາດ. ວິທີການເລືອກວິທະຍາສາດໂດຍອີງໃສ່ລະບົບວັດສະດຸແລະສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໄດ້ກາຍເປັນບັນຫາສໍາຄັນທີ່ນັກວິຊາການປະເຊີນຫນ້າ. ບົດຄວາມນີ້ຈະວິເຄາະເຫດຜົນການຄັດເລືອກຂອງສານຕ້ານການໄຟບໍ່ມີ halogen ຈາກຫຼາຍຂະຫນາດ.
Halogen free flame retardants ສ່ວນໃຫຍ່ເຮັດຫນ້າທີ່ຜ່ານສອງວິທີ: gas-phase retardants decompose to produce non combustible gases (ເຊັ່ນ: ໄນໂຕຣເຈນແລະ vapor ນ້ໍາ) ທີ່ເຈືອຈາງອົກຊີເຈນທີ່ແລະທາດອາຍຜິດໄຟໄຫມ້; ໄລຍະ condensed flame retardant ປະກອບເປັນຊັ້ນຄາບອນຢູ່ດ້ານຂອງວັດສະດຸ, isolating ຄວາມຮ້ອນແລະການຍົກຍ້າຍອົກຊີເຈນ. ສານຕ້ານໄຟທີ່ອີງໃສ່ phosphorus (ເຊັ່ນ: phosphate esters ແລະ ammonium polyphosphate) ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະຕິບັດໃນໄລຍະການຂົ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ສານຕ້ານເຊື້ອໄຟທີ່ອີງໃສ່ໄນໂຕຣເຈນ (ເຊັ່ນ: melamine ແລະອະນຸພັນຂອງມັນ) ປະຕິບັດຫຼາຍໂດຍຜ່ານໄລຍະອາຍແກັສ. ການເຂົ້າໃຈຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານນີ້ແມ່ນບາດກ້າວທໍາອິດໃນການຕັດສິນໃຈເລືອກ.
ການຕ້ານທານໄຟອັນດຽວມັກຈະບໍ່ບັນລຸຜົນກະທົບທີ່ຕ້ອງການ. ລະບົບ synergistic phosphorus ໄນໂຕຣເຈນແມ່ນປະສົມປະສານຄລາສສິກທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງ ammonium polyphosphate (ແຫຼ່ງອາຊິດ) ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການປະສົມປະສານກັບ melamine (ແຫຼ່ງອາຍແກັສ) ເພື່ອສ້າງຊັ້ນຄາບອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ທາດ hydroxides ໂລຫະ (ອາລູມິນຽມ hydroxide, magnesium hydroxide) ຕ້ອງການປະລິມານການເພີ່ມຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ (ປົກກະຕິແລ້ວ 50-60%), ແຕ່ຖ້າສົມທົບກັບຈໍານວນນ້ອຍໆຂອງ synergists ເຊັ່ນ organosilicon ແລະ zinc borate, ຈໍານວນການເພີ່ມເຕີມສາມາດຫຼຸດລົງແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກສາມາດປັບປຸງໄດ້.
ໂພລິເມີຂົ້ວໂລກ (ເຊັ່ນ: PA ແລະ PBT) ມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບສານຕ້ານໄຟຂົ້ວໂລກ (ເຊັ່ນ phosphorus ອີງໃສ່), ແລະສາມາດຖືກລວມເຂົ້າກັນໄດ້ໂດຍຜ່ານພັນທະບັດທາງເຄມີຫຼື hydrogen, ມີການກະແຈກກະຈາຍເປັນເອກະພາບແລະມີຜົນກະທົບຫນ້ອຍທີ່ສຸດກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ໂພລີໂອເລຟິນທີ່ບໍ່ແມ່ນຂົ້ວໂລກ (PP, PE) ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ hydroxides ໂລຫະທີ່ດັດແປງຫນ້າດິນຫຼື microencapsulated flame retardants ເພື່ອປັບປຸງການຜູກມັດລະຫວ່າງຫນ້າ.
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນແມ່ນຕົວຊີ້ວັດດ້ານວິຊາການທີ່ສໍາຄັນ.ອາລູມີນຽມ hydroxideເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະ decompose ຂ້າງເທິງ 200 ℃, ສະນັ້ນມັນບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການປຸງແຕ່ງພາດສະຕິກວິສະວະກໍາທີ່ມີອຸນຫະພູມເກີນ 200 ℃. ສໍາລັບວັດສະດຸເຊັ່ນ PBT ແລະ PA6 ທີ່ມີອຸນຫະພູມການປຸງແຕ່ງລະຫວ່າງ 240-280 ℃, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນສູງ phosphorus ທົນທານຕໍ່ flame (ເຊັ່ນ: hypophosphates) ຫຼື magnesium hydroxide ເຄືອບຫນ້າດິນຄວນໄດ້ຮັບການຄັດເລືອກ.
ຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສ (ເຊັ່ນ: PC, PMMA) ຈໍາເປັນຕ້ອງເລືອກສານຕ້ານເຊື້ອໄຟທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ກົງກັນ. ສານຕ້ານໄຟຊິລິໂຄນອິນຊີມີຜົນກະທົບເລັກນ້ອຍຕໍ່ຄວາມໂປ່ງໃສ, ໃນຂະນະທີ່ hydroxides ໂລຫະສາມາດເຮັດໃຫ້ປະລໍາມະນູຮ້າຍແຮງ. ການຄວບຄຸມຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກແມ່ນສໍາຄັນ, ແລະລະດັບ submicron ການກະຈາຍຂອງ flame retardant ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງສະຫວ່າງໃນຂອບເຂດຫຼາຍທີ່ສຸດທີ່ເປັນໄປໄດ້.
ດັດຊະນີອົກຊີເຈນທີ່ຈໍາກັດ (LOI) ແລະການທົດສອບປະລິມານແຄລໍລີ່ Cone ແມ່ນວິທີການປະເມີນຜົນຫຼັກ. ມູນຄ່າ LOI ສູງຂຶ້ນ, ວັດສະດຸທີ່ຈະເຜົາໄຫມ້ໃນອາກາດມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ (ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ> 28% ຖືວ່າເປັນການທົນທານຕໍ່ໄຟ). Cone calorimeter ສາມາດໄດ້ຮັບຕົວກໍານົດການ kinetic ເຊັ່ນ: ອັດຕາການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນສູງສຸດ (pHRR) ແລະອັດຕາການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນທັງຫມົດ (THR), ທາງວິທະຍາສາດສະທ້ອນເຖິງການປະຕິບັດໃນສະຖານະການໄຟໄຫມ້ທີ່ແທ້ຈິງ.
ການເພີ່ມສານຕ້ານເຊື້ອໄຟຢ່າງຫຼີກລ່ຽງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ເຕັກນິກການດັດແປງພື້ນຜິວເຊັ່ນ: ຕົວແທນ coupling silane ແລະການປິ່ນປົວ ester ອາຊິດ titanium ສາມາດປັບປຸງການເຊື່ອມ interfacial; ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກ (1-5 μ m ແມ່ນດີທີ່ສຸດ) ແລະການຄວບຄຸມ morphology (ແຜ່ນຄ້າຍຄື magnesium hydroxide ແມ່ນດີກວ່າ cubic) ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຈຸດຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ. ແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ແບບທົດລອງເຊັ່ນ: ວິທີການ Taguchi ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບອັດຕາສ່ວນຂອງສານກັນໄຟ, ທາດທີ່ທົນທານຕໍ່, ແລະນໍ້າມັນເຄື່ອງ.
ອັດຕາການເກັບຮັກສາຂອງການຕິດໄຟຫຼັງຈາກອາຍຸຄວາມຮ້ອນຊຸ່ມ (85 ℃ / 85% RH) ແລະຄວາມສູງອາຍຸ UV ເປັນກະແຈສໍາລັບການນໍາໃຊ້ປະຕິບັດໄດ້. ບາງ phosphate ester retardants ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຂອງ hydrolysis ແລະຕ້ອງການ microencapsulation ຫຼືການດັດແປງໂຄງສ້າງໂມເລກຸນ (ການນໍາສະເຫນີຂອງວົງແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມ) ເພື່ອເພີ່ມຄວາມທົນທານ.
layered double hydroxides (LDH), montmorillonite ແລະ nanomaterials ອື່ນໆສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍອັດຕາການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນໃນເວລາທີ່ເພີ່ມໃນປະລິມານຂອງ 3-5%, ແລະມີຜົນກະທົບພຽງເລັກນ້ອຍກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດກົນຈັກ, ແຕ່ບັນຫາການກະຈາຍຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ແກ້ໄຂ. ທໍ່ nanotubes ກາກບອນ / graphene ສາມາດປະກອບເປັນຊັ້ນກາກບອນເຄືອຂ່າຍສາມມິຕິລະດັບ, ຊຶ່ງເປັນທິດທາງໃຫມ່ສໍາລັບການສະກັດກັ້ນຄວັນໄຟປະສິດທິພາບແລະການຕ້ານການໄຟໄຫມ້.
ສານຕ້ານໄຟທີ່ມາຈາກຊີວະມວນເຊັ່ນອາຊິດຟີຕິກ, ທາດແປ້ງ, ແລະລີກນິນແມ່ນຄ່ອຍໆກາຍເປັນຕົວຈິງ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ມີປະລິມານຄາບອນສູງ, ຄຸນສົມບັດກາກບອນທີ່ດີ, ແລະສອດຄ່ອງກັບແນວຄວາມຄິດຂອງເສດຖະກິດວົງ. ເຖິງແມ່ນວ່າປະສິດທິພາບຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະນໍາໃຊ້ໃນພາກສະຫນາມທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມສູງທີ່ສຸດ.
ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີການຈໍາລອງວັດສະດຸ (ນະໂຍບາຍດ້ານໂມເລກຸນ, ການຄາດຄະເນການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກ), ການຄັດເລືອກຂອງສານຕ້ານເຊື້ອໄຟແມ່ນປ່ຽນຈາກການທົດລອງແລະຄວາມຜິດພາດໃນການອອກແບບທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ. ໃນອະນາຄົດ, ລະບົບການຕ້ານອັກຄີໄພອັດສະລິຍະທີ່ປະສົມປະສານປະສິດທິພາບສູງ, ຄວາມເປັນພິດຕ່ໍາ, ແລະຫຼາຍຫນ້າທີ່ (ການສະກັດກັ້ນຄວັນໄຟ, ຕ້ານການ dripping, ແລະການປັບປຸງ) ຈະກາຍເປັນຈຸດສຸມການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາ, ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບການພົວພັນລະຫວ່າງວັດສະດຸ, ຕ້ານ flame, ແລະຂະບວນການຈະເປັນພື້ນຖານທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີສໍາລັບການເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດ.
