ຖອດລະຫັດ "ຜົນກະທົບ synergistic halogen antimony" ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ
ໃນຂົງເຂດວິທະຍາສາດຕ້ານອັກເສບ,ແອນຕິໂມນີ Trioxide (Sb ₂ O3)ຖືຕໍາແຫນ່ງທີ່ເປັນເອກະລັກແລະຄລາສສິກ. ມັນບໍ່ແມ່ນສານຕ້ານໄຟທີ່ແຂງແຮງໃນຕົວຂອງມັນເອງ, ແຕ່ເມື່ອຢູ່ຮ່ວມກັນກັບສານປະກອບ halogen, ມັນສາມາດສະແດງຜົນກະທົບທີ່ແປກປະຫຼາດ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ໂດຍລວມຫຼາຍຄັ້ງ. ປະກົດການນີ້, ເອີ້ນວ່າ "ຜົນກະທົບ synergistic halogen antimony," ແມ່ນຢູ່ໃນຫຼັກຂອງການເຂົ້າໃຈຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງຕົນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະ delve ເຂົ້າໄປໃນລະດັບຕິກິຣິຍາໂມເລກຸນແລະການວິເຄາະລະບົບກົນໄກທາງເຄມີຄູ່ຂອງຜົນກະທົບ synergistic ປະສິດທິພາບນີ້.
ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ແນວຄວາມຄິດທີ່ ສຳ ຄັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການຊີ້ແຈງ: ໃນລະບົບໂພລີເມີທີ່ບໍ່ມີ halogen, ຜົນກະທົບຕ້ານການໄຟຂອງ antimony trioxide ແມ່ນອ່ອນແອຫຼາຍ. ບົດບາດຂອງມັນບໍ່ແມ່ນ "ນັກຮົບເອກະລາດ", ແຕ່ເປັນ "ເຄື່ອງຂະຫຍາຍພະລັງງານ" ຫຼື "ຕົວກາງຂອງປະຕິກິລິຍາ" ທີ່ຕ້ອງການເຮັດວຽກຮ່ວມກັນກັບ halogen "ຄູ່ຮ່ວມງານ" ເພື່ອຕໍ່ສູ້ກັບ. ປະສິດທິພາບການທົນໄຟຂອງມັນແມ່ນເກືອບທັງຫມົດແມ່ນຂຶ້ນກັບການສົມທົບກັບ chlorine ຫຼື bromine ຕ້ານ flame.
Halogen antimony synergy ແມ່ນຂະບວນການທາງເຄມີທີ່ຊັດເຈນທີ່ເກີດຂື້ນພ້ອມໆກັນແລະມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນໃນທັງສອງໄລຍະອາຍແກັສແລະ condensed.
ນີ້ແມ່ນກົນໄກການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແລະປະສິດທິພາບທີ່ເກີດຂື້ນໃນເຂດ flame ຂ້າງເທິງວັດສະດຸ, ແນໃສ່ຂັດຂວາງປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງການເຜົາໃຫມ້.
1. ການສ້າງຕົວກາງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ:
ເມື່ອໂພລີເມີຜ່ານການເສື່ອມສະພາບຄວາມຮ້ອນ, ສານຕ້ານໄຟ halogenated (ສະແດງໂດຍ R-X, ບ່ອນທີ່ X ແມ່ນ Cl ຫຼື Br) ປ່ອຍ hydrogen halides (HX). HX undergoes ຊຸດຂອງຕິກິລິຍາການຫຼຸດຜ່ອນການຜຸພັງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກັບSb ₂ O3ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການລະເຫີຍຂອງ antimony halides ໃນສະຖານທີ່, ຊຶ່ງ morphology ພັດທະນາກັບອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ.
Sb₂O₃ (s) + 6HX (g) → 2SbX₃ (g) + 3H₂O (g) (~ສູງກວ່າ 250 ℃)
5SbX₃ (g) → SbX₅ (g) + 4Sb (s) (ການເສື່ອມສະພາບ ແລະ ການປະສົມໃໝ່ດ້ວຍອຸນຫະພູມສູງ)
SbX₃ (g) + X· → SbX₄· (g)
SbX₅ (g) → SbX₃ (g) + X₂ (g)
ໃນທີ່ສຸດ, ເຂດແປວໄຟແມ່ນເຕັມໄປດ້ວຍທາດອາຍແກັສ antimony halogen ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເຊັ່ນ SbX ∝, SbX ₅, SbX ₄·, ແລະອື່ນໆ.
2. ຈັບຮາກຟຣີແລະການຂັດຂວາງຕິກິຣິຍາຕ່ອງໂສ້:
ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງການເຜົາໃຫມ້ແມ່ນປະຕິກິລິຢາລະບົບຕ່ອງໂສ້ທີ່ກະຕຸ້ນໂດຍຮາກຟຣີ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນພະລັງງານສູງ H · ແລະ · OH. ທາດອາຍແກັສ antimony halides, ໂດຍສະເພາະແມ່ນ SbX3, ສາມາດຈັບອະນຸມູນອິດສະລະເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ:
SbX₃ (g) + H· → HX (g) + SbX₂· (g)
SbX₂· (g) + H· → HX (g) + SbX· (g)
SbX· (g) + H· → HX(g) + Sb(s)
ຕໍ່ມາ, ອະນຸມູນອິດສະລະ antimony (SbX ₂·, SbX·) ແລະອະຕອມ antimony (Sb) ເພີ່ມເຕີມ react ກັບ halogen radicals (X·) ແລະ· OH ໃນ flame ເພື່ອ regenerate SbX ∝, ປະກອບເປັນວົງຈອນ catalytic ປະສິດທິພາບ.
ຜົນກະທົບສຸດທິ: ພະລັງງານສູງ H · ແລະ · OH ຮາກທີ່ຮັກສາລະບົບຕ່ອງໂສ້ການເຜົາໃຫມ້ຖືກປ່ຽນເປັນໂມເລກຸນ HX ທີ່ຂ້ອນຂ້າງ inert ແລະນ້ໍາ, ຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາອັດຕາການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນຂອງຕິກິຣິຍາແລະອຸນຫະພູມຂອງ flame, ດັ່ງນັ້ນການສະກັດກັ້ນຫຼືແມ້ກະທັ້ງ extinguishing flame ໄດ້.
ກົນໄກນີ້ມີບົດບາດເປັນໄລຍະແຂງ (ຊັ້ນ residue ການເຜົາໃຫມ້) ແລະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສ່ວນເສີມທີ່ສໍາຄັນຂອງ kinetics ອາຍແກັສ.
1. ສົ່ງເສີມການສ້າງຊັ້ນຄາບອນທີ່ຫນາແຫນ້ນ:
ຜະລິດຕະພັນລະດັບປານກາງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການຕິກິຣິຍາລະຫວ່າງ Sb ₂ O ∝ ແລະ HX (ເຊັ່ນ: SbOCl ແລະທາດປະສົມອົກຊີແຊນ halide antimony ອື່ນໆ) ສາມາດກະຕຸ້ນການຂາດນ້ໍາ, ການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມ, ແລະກິ່ນຫອມຂອງໂພລີເມີ (ໂດຍສະເພາະໂພລີເມີທີ່ມີອົກຊີເຈນເຊັ່ນ PET ແລະ PVC) ໃນໄລຍະການຂົ້ນ, ສົ່ງເສີມການສ້າງຕັ້ງຂອງຄາບອນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄວາມຮ້ອນ.
2. ການທໍາງານຂອງອຸປະສັກທາງດ້ານຮ່າງກາຍ:
ລັດ molten Sb ₂ O ∝ ຫຼື ທາດປະສົມໂລຫະປະສົມທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຢາສາມາດປົກຄຸມພື້ນຜິວຂອງໂພລີເມີຫຼືຊັ້ນຄາບອນ, ປະກອບເປັນສິ່ງກີດຂວາງທາງກາຍະພາບທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ insulation, ອຸປະສັກອົກຊີເຈນ, ແລະສະກັດກັ້ນການຫນີຂອງອາຍແກັສທີ່ໄວໄຟໄດ້.
ປະສິດທິພາບປະສົມປະສານຂອງສານກັນໄຟທີ່ອີງໃສ່ bromine ແລະ antimony trioxide ແມ່ນສູງກວ່າສານຕ້ານໄຟທີ່ອີງໃສ່ chlorine ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຫດຜົນພື້ນຖານແມ່ນຢູ່ໃນພະລັງງານພັນທະບັດເຄມີ:
· ພະລັງງານພັນທະບັດ C-Br (~ 68 kcal / mol) ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າພະລັງງານພັນທະບັດ C-Cl (~ 81 kcal / mol), ດັ່ງນັ້ນສານຕ້ານໄຟ brominated ສາມາດປ່ອຍ HBr ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ.
·ສະຖານະການນໍາໃຊ້ປະສິດທິພາບ: ການເພີ່ມ 1-4 ພາກສ່ວນຂອງ Sb ₂ O3 ແລະ 3-15 ພາກສ່ວນຂອງ halogenated flame retardants ກັບ PVC, HIPS, ABS, PP / PE (ປະສົມກັບ bromine) ແລະ epoxy resins ຕ່າງໆສາມາດເພີ່ມອັດຕາການຕ້ານ flame ສອງເທົ່າ (ເຊັ່ນ: ດັດຊະນີອົກຊີເຈນ), ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການແກ້ໄຂປະສິດທິພາບ UL9 0.
·ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມແລະສຸຂະພາບ: ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບການຕ້ານການແປວໄຟໄລຍະອາຍແກັສທີ່ດີເລີດ.Sb ₂ O3evaporates ໃນປະລິມານຫຼາຍທີ່ມີຄວັນໄຟໃນລະຫວ່າງການໄຟໄຫມ້. ທາດປະສົມ Antimony ໄດ້ຖືກລະບຸວ່າເປັນສານທີ່ອາດຈະເປັນຫ່ວງໂດຍລະບຽບການຂອງຫຼາຍປະເທດ, ເຊັ່ນ: EU REACH, ແລະມີການໂຕ້ຖຽງກັນກ່ຽວກັບຄວາມເປັນພິດທາງດ້ານນິເວດວິທະຍາ ແລະ ການສະສົມຊີວະພາບ. ນີ້ແມ່ນແຮງຂັບເຄື່ອນຫຼັກທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງການທົດແທນບາງສ່ວນຂອງມັນ.
ສະຫຼຸບສັງລວມ, ກົນໄກການຕ້ານການ flame ຂອງ antimony trioxide ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນລະບົບ "ຕົວຄູນທາງເຄມີ" ທີ່ຊັບຊ້ອນ: ມັນຂັດຂວາງປະຕິກິລິຢາລະບົບຕ່ອງໂສ້ການເຜົາໃຫມ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍການປ່ຽນ "ວັດຖຸດິບ" (HX) ທີ່ສະຫນອງໂດຍ halogens ເຂົ້າໄປໃນຊຸດຂອງທາດອາຍແກັສໄລຍະ antimony halide intermediates; ໃນເວລາດຽວກັນ, ສິ່ງກີດຂວາງປ້ອງກັນແມ່ນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງໄລຍະ condensed. ຜົນກະທົບທີ່ສອດຄ່ອງກັນນີ້ໂດຍອີງໃສ່ການສົມທົບສານເຄມີ halogen antimony ໄດ້ສ້າງຕັ້ງຕໍາແຫນ່ງທີ່ບໍ່ສາມາດສັ່ນສະເທືອນຂອງຕົນໃນພາກສະຫນາມຂອງໄຟ retardancy ໃນໄລຍະສອງສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການທົ່ວໂລກທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບການປົກປັກຮັກສາສິ່ງແວດລ້ອມແລະຄວາມປອດໄພຕະຫຼອດຊີວິດທັງຫມົດຂອງວັດສະດຸ, ລະບົບຄລາສສິກນີ້ກໍາລັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍຂອງແນວໂນ້ມທີ່ບໍ່ມີ halogen. ຄວາມເຂົ້າໃຈຄວາມເລິກແລະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງກົນໄກຂອງມັນແມ່ນບໍ່ພຽງແຕ່ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ດີຂອງມັນ, ແຕ່ຍັງສໍາລັບການປະເມີນຜົນທາງວິທະຍາສາດແລະການພັດທະນາການຜະລິດຕໍ່ໄປຂອງເຕັກໂນໂລຊີທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມແລະປະສິດທິພາບຫຼາຍ (ເຊັ່ນ: synergy phosphorus ໄນໂຕຣເຈນ, hydroxides ໂລຫະ, ແລະອື່ນໆ), ສົ່ງເສີມການ evolution ຂອງວິທະຍາສາດ retardant flame ໄປສູ່ອະນາຄົດທີ່ຍືນຍົງ.
ທ່ານຕ້ອງການການວິເຄາະກົນໄກແບບມືອາຊີບແລະຄໍາແນະນໍາສູດໃນການຂຸດຄົ້ນທາງເລືອກທີ່ບໍ່ມີ halogen ຫຼືເພີ່ມປະສິດທິພາບລະບົບ antimony halide ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວບໍ? ທີມງານດ້ານວິຊາການຂອງພວກເຮົາສາມາດສະຫນອງທ່ານດ້ວຍການແກ້ໄຂທີ່ສົມບູນແບບໂດຍອີງໃສ່ລະບົບໂພລີເມີສະເພາະແລະຄວາມຕ້ອງການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ.
