Primjena hidratiranog aluminijevog oksida u usporivačima gorenja uglavnom se temelji na njegovim ekološki prihvatljivim i učinkovitim karakteristikama kao anorganskog usporivača plamena -bez halogena. Naširoko se koristi u polimernim materijalima kao što su plastika, guma i kabeli, postižući učinke usporavanja plamena kroz više sinergističkih mehanizama.
1. Mehanizam usporavanja plamena jezgre: endotermno hlađenje + razrjeđivanje plina + površinska pokrivenost
Hidrirani aluminijev oksid (uglavnom trihidratni aluminijev oksid Al(OH)3) razgrađuje se kada se zagrije na 200-250 stupnjeva, igrajući tri glavne uloge:
Endotermno hlađenje: Reakcija razgradnje apsorbira veliku količinu topline (približno 1,97 kJ/g), značajno smanjujući temperaturu površine materijala i usporavajući proces toplinske razgradnje.
2Al(OH)3 → ΔAl2O3 + 3H2O↑ (endotermno) 2Al(OH)3 ΔAl2O3 + 3H2O↑ (endotermno)
Razrjeđivanje zapaljivih plinova: Oslobođena vodena para razrjeđuje koncentraciju kisika i zapaljivih plinova, što otežava održavanje izgaranja.
Stvaranje zaštitnog sloja: Stvoreni ostatak Al₂O₃ ima visoku specifičnu površinu, prekriva površinu materijala, izolira kisik i prijenos topline i sprječava difuziju dima i štetnih plinova.
2. Ekološke prednosti: bez-halogena, malo dima, ne-otrovno.
U usporedbi s tradicionalnim halogeniranim usporivačima gorenja, hidratizirani aluminijev oksid ima značajne ekološke prednosti:
Bez-halogena: Ne proizvodi visoko toksične tvari poput dioksina i u skladu je s RoHS, REACH i drugim ekološkim standardima. Niska emisija dima: Otpušta samo vodenu paru tijekom izgaranja, s gustoćom dima daleko nižom od materijala koji-sadrže halogen.
Neutralizira kisele plinove: Hvata kisele plinove kao što je HCl proizveden pirolizom polimera, smanjujući opasnost od korozije.
3. Glavna područja primjene i tipične formulacije
Tablica: Industrija primjene|Tipični materijal|Doziranje|Učinak usporavanja plamena
Žice i kabeli|PVC, PE, EVA|40%–60%|Zadovoljava oznaku UL94 V-0, poboljšava otpornost na požar
Građevinski paneli|Nezasićeni poliester, fenolna smola|30%–50%|Zadovoljava GB 8624 B1 zahtjeve otpornosti na vatru
Prijevoz Interijeri|PP, ABS, guma|30%–40%|Sprječava širenje plamena, smanjuje toksičnost dima
Premazi i ljepila|Premazi-otporni na vatru, epoksidna smola|10%–20%|Poboljšava granicu otpornosti na požar, povećava stabilnost premaza
