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Qual é o efeito retardador de chama do Perfluorobutano Sulfonato de Potássio (PPFBS) em Policarbonato?
Efeito Retardante de Chama do Perfluorobutano Sulfonato de Potássio (PPFBS) em Policarbonato
O policarbonato (PC) é um plástico de engenharia versátil com alta transmitância de luz, propriedades mecânicas, elétricas e de resistência ao calor equilibradas. É amplamente utilizado nas indústrias de eletrônicos, eletrodomésticos, máquinas, automotiva e construção.
Embora o PC possua propriedades inerentes de autoextinção e retardância à chama superior em comparação com plásticos gerais, ainda é necessária uma modificação adicional de retardante de chama para aplicações com requisitos rigorosos de segurança contra incêndio.
Atualmente, os retardantes de chama livres de halogênio comumente usados para PC incluem fosfatos, sulfonatos e silicones. Dentre estes, os sulfonatos—particularmente Perfluorobutano Sulfonato de Potássio (PPFBS)—exibem o efeito retardante de chama mais significativo no PC.
Resultados experimentais demonstram que:
- Adicionar 0,01% (fração em massa, o mesmo abaixo) aumenta o Índice de Oxigênio (LOI) do PC de 26% para 35%.
- Adicionar 0,1% eleva o LOI para 39% e atinge uma classificação UL 94 V-0 (com espessura de 3 mm) em testes de queima vertical.
- Crucialmente, esta modificação tem um impacto negativo mínimo na clareza óptica e nas propriedades mecânicas do PC.
Análise Térmica (DTG & Cinética):
Da curva DTG, a taxa máxima de decomposição térmica do FRPC (PC retardante de chama) é menor do que a do PC puro, indicando que a adição de PPFBS reduz a taxa de decomposição térmica. Uma taxa de decomposição mais baixa facilita a formação de uma camada de carvão de barreira, que impede a decomposição adicional do PC subjacente, melhorando assim a retardância à chama.
A energia de ativação (Ea) do PC puro muda relativamente suavemente ao longo do processo de degradação, que é dividido em três estágios:
- Conversão < 20% (Estágio 1): Dominado pela clivagem do grupo terminal. À medida que os grupos terminais são consumidos, a reação muda para a cadeia principal, causando um aumento gradual na energia de ativação.
- Conversão 20% - 90% (Estágio 2): Envolve clivagem da cadeia principal, rearranjo e reticulação. A energia de ativação muda pouco durante esta fase.
- Conversão > 90% (Estágio 3): Envolve a decomposição de pequenos segmentos e precursores de carvão, levando a um rápido aumento na energia de ativação.
Em contraste, o sistema FRPC mostra diferenças distintas na energia de ativação:
- Estágio 1 (Conversão < 20%): A energia de ativação é menor do que o PC puro, indicando que o PPFBS catalisa a degradação térmica inicial do PC.
- Estágio 2 (Conversão 20% - 80%): A energia de ativação é maior do que o PC puro e aumenta com o progresso da reação. Isso sugere uma mudança na localização da clivagem da cadeia principal e um aumento no grau de reticulação dos produtos de decomposição.
- Estágio 3 (Conversão > 90%): A energia de ativação aumenta drasticamente, superando em muito a do PC puro. Isso indica que o PPFBS facilita a formação de precursores de carvão altamente reticulados e estáveis, que evoluem para uma camada de carbono robusta, efetivamente aumentando a retardância à chama do PC.
Wuhan Bright Chemical CO.,LTD fornece Perfluorobutano Sulfonato de Potássio (PPFBS). Oferecemos produtos com qualidade estável, excelente desempenho e preços razoáveis.
Link do produto: Perfluorobutano Sulfonato de Potássio (CAS No. 29420-49-3)
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