Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың маталардың отқа төзімділігіне әсері
Қауіпсіздік туралы хабардарлықтың артуымен өртке төзімді материалдар әртүрлі салаларда кеңінен қолданылуда. Әсіресе тоқыма өнеркәсібінде маталардың отқа төзімділігі өмір мен мүліктің қауіпсіздігімен тікелей байланысты. Соңғы жылдары жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар керемет жалынға төзімді қасиеттері мен қоршаған ортаға зиянсыздығының арқасында зерттеудің басты тақырыбына айналды. Бұл мақалада жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың маталардың отқа төзімділігіне әсері бірнеше тұрғыдан қарастырылады, нақты өнім параметрлері мен эксперименттік деректерді біріктіріп, олардың практикалық қолданыстардағы тиімділігін талдайды.
- Фосфор-азот жалынға қарсы заттарға шолу
1.1 Фосфор-азот жалынға төзімді заттардың анықтамасы және жіктелуі
Фосфор-азот жалынға төзімді заттар - негізінен жалынға төзімді элементтер ретінде фосфор мен азоттан тұратын қосылыстар класы. Химиялық құрылымына байланысты оларды екі негізгі санатқа бөлуге болады: органикалық фосфор-азот жалынға төзімді заттар және бейорганикалық фосфор-азот жалынға төзімді заттар. Органикалық фосфор-азот жалынға төзімді заттарға негізінен фосфаттар, фосфорамидтер және т.б. жатады, ал бейорганикалық фосфор-азот жалынға төзімді заттарға аммоний фосфаты, аммоний полифосфаты және т.б. жатады.
1.2 Фосфор-азот жалынға төзімді заттардың жалынға төзімділік механизмі
Фосфор-азот жалынға төзімді заттардың жалынға төзімділік механизмі негізінен келесі аспектілерді қамтиды:
• Газ фазасындағы жалынға төзімділік: Фосфор-азот жалынға төзімді заттар жоғары температурада ыдырап, фосфор мен азоттың бос радикалдарын түзеді, олар жану кезінде белсенді бос радикалдарды ұстап, осылайша жану тізбекті реакциясын үзеді.
• Конденсацияланған фазалық жалынға төзімділік: Фосфор-азот жалынға төзімді заттар жану кезінде тұрақты көмір қабатын түзеді, оттегі мен жылуды оқшаулайды және жалынның таралуына жол бермейді.
• Синергетикалық әсер: Фосфор және азот элементтері жалынға төзімділік процесінде синергетикалық жұмыс істейді, тиімділікті арттырады.
- Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың сипаттамалары
2.1 Қоршаған ортаға зиянсыздық
Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар өндіріс және пайдалану кезінде улы немесе зиянды заттар шығармайды, қоршаған орта талаптарына сай келеді. Мысалы, кең таралған бейорганикалық фосфор-азот жалынға төзімді аммоний полифосфаты (APP) уыттылығы төмен, галогенсіз және түтінсіз қасиеттеріне байланысты тоқыма өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.
2.2 Жоғары тиімділік
Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар төмен қоспа деңгейінде тамаша жалынға төзімді әсерге қол жеткізеді. Тәжірибелер 5% аммоний полифосфатын қосу маталардың шекті оттегі индексін (LOI) 18%-дан 28%-дан астамға дейін арттыра алатынын көрсетеді.
2.3 Беріктік
Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар жууға және ауа райына жақсы төзімділік көрсетеді. Олардың жалынға төзімділігі бірнеше рет жуғаннан және табиғи ортада ұзақ уақыт болғаннан кейін де тұрақты болып қалады.
- Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың маталардың отқа төзімділігіне әсері
3.1 Шектеулі оттегі индексі (ШОИ)
Шектеуші оттегі индексі материалдардың жалынға төзімділігін бағалау үшін маңызды көрсеткіш болып табылады. 1-кестеде жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың әртүрлі пропорцияларын қосқаннан кейінгі бірнеше кең таралған маталардың LOI мәндері келтірілген.
| Мата түрі | Кедергісіз LOI (%) | 5% баяулатқышы бар LOI (%) | 10% баяулатқышы бар LOI (%) |
| Мақта | 18 | 28 | 32 |
| Полиэстер | 20 | 30 | 34 |
| Нейлон | 22 | 32 | 36 |
1-кестеде көрсетілгендей, жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар маталардың LOI мәндерін айтарлықтай арттыра алады, ал қоспа мөлшері артқан сайын LOI артады.
3.2 Жылу бөлу жылдамдығы (HRR)
Жылудың бөліну жылдамдығы жану кезінде жылудың бөліну жылдамдығын өлшейді. 1-суретте жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың әртүрлі пропорцияларын қосқаннан кейінгі мақта матасының HRR қисықтары көрсетілген.
1-суреттен жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттарды қосу мақта матасының HRR-ін айтарлықтай төмендететінін байқауға болады, бұл жану кезінде жылу бөлінуінің азаюын және жалынға төзімділіктің жақсарғанын көрсетеді.
3.3 Түтін тығыздығы
Түтін тығыздығы жану кезінде пайда болатын түтін мөлшерін өлшейді. 2-кестеде жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың әртүрлі пропорцияларын қосқаннан кейінгі бірнеше кең таралған маталардың түтін тығыздығының мәндері келтірілген.
| Мата түрі | Түтіннің тығыздығы (%), тежегішсіз | 5% тежегіші бар түтін тығыздығы (%) | 10% тежегіші бар түтін тығыздығы (%) |
| Мақта | 80 | 60 | 50 |
| Полиэстер | 70 | 50 | 40 |
| Нейлон | 60 | 40 | 30 |
2-кестеде көрсетілгендей, жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар маталардың түтін тығыздығын айтарлықтай төмендетіп, жану кезінде түтіннің пайда болуын азайтып, қауіпсіздікті арттыра алады.
- Жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың практикалық қолданыстардағы тиімділігі
4.1 Тоқыма бұйымдарын отқа төзімді өңдеу
Фосфор-азот жалынға төзімді жаңа заттар тоқыма бұйымдарын отқа төзімді өңдеуде кеңінен қолданылады. Мысалы, өрт сөндіру костюмдерінде, әскери киімдерде, балаларға арналған ұйықтайтын киімдерде және басқа да арнайы тоқыма бұйымдарында бұл баяулатқыштарды қосу отқа төзімділікті айтарлықтай жақсарта алады, бұл пайдаланушының қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
4.2 Құрылыс материалдарын өртке төзімді өңдеу
Құрылыс материалдарында жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар да кеңінен қолданылады. Мысалы, оларды отқа төзімді жабындар мен отқа төзімді тақталарға қосу олардың отқа төзімділік шегін арттырып, өрт қаупін азайтады.
4.3 Электрондық өнімдерді өртке төзімді өңдеу
Электрондық өнімдерде жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттар схемалық платалар мен кабельдер сияқты материалдарда қолданылады. Оларды қосу жоғары температурадан немесе қысқа тұйықталулардан туындаған өрттердің алдын алып, жабдықты да, пайдаланушыларды да қорғайды.
- Елдегі және шетелдегі ғылыми-зерттеу жетістіктері
5.1 Отандық зерттеулердің ілгерілеуі
Отандық зерттеушілер жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттарды зерттеуде айтарлықтай жетістіктерге жетті. Мысалы, университеттің зерттеу тобы жаңа органикалық фосфор-азот жалынға төзімді затты жасап шығарды. Мақта матасындағы сынақтар көрсеткендей, баяулатқыштың 5%-ын қосу LOI-ді 30%-дан астамға дейін арттырады және жууға төзімділігі өте жақсы.
5.2 Халықаралық зерттеулердің ілгерілеуі
Халықаралық зерттеушілер де маңызды нәтижелерге қол жеткізді. Мысалы, халықаралық топ жаңа бейорганикалық фосфор-азот жалынға төзімді затты жасап шығарды. Полиэстер матасындағы сынақтар 10% баяулатқышты қосу LOI-ді 35%-дан астамға дейін арттыратынын, ал түтін тығыздығының айтарлықтай төмендейтінін көрсетті.
- Болашақ даму бағыттары
6.1 Көпфункционалдылық
Болашақта жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттардың бір бағыты - көпфункционалдылық. Мысалы, әртүрлі қолдану қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін бактерияға қарсы, зеңге қарсы және антистатикалық қабілеттер сияқты қосымша қасиеттері бар баяулатқыштарды әзірлеу.
6.2 Нанотехнология
Нанотехнологияны қолдану жаңа фосфор-азот жалынға төзімді заттарды әзірлеу үшін жаңа мүмкіндіктер туғызады. Наноөлшемді өңдеу баяулатқыштардың дисперсиясын және тұрақтылығын жақсарта алады, бұл олардың тиімділігін одан әрі арттырады.
6.3 Ақылды тежегіштер
Ақылды функционалдылық тағы бір маңызды бағыт болып табылады. Мысалы, практикалық қолдануда бейімделуді жақсарту үшін қоршаған орта температурасына байланысты өз өнімділігін автоматты түрде реттей алатын ақылды жалынға төзімді заттарды әзірлеу.
Жарияланған уақыты: 16 сәуір 2025 ж.
