एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड(ATH, Al(OH)₃), विश्वमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने र वातावरणमैत्री हलोजन-रहित अकार्बनिक ज्वाला प्रतिरोधीका रूपमा, ज्वाला प्रतिरोध, धुवाँ दमन, फिलिंग, गैर विषाक्तता, र कम लागतका पाँच मुख्य फाइदाहरू छन्। यो इपोक्सी राल, असंतृप्त राल, पीवीसी इलास्टोमर, ईभा केबल सामग्री, रबर कम्पोजिट सामग्री, इलेक्ट्रोनिक सील सामग्री, र भवन सजावट सामग्री जस्ता क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। बढ्दो कडा विश्वव्यापी वातावरणीय नियमहरू र हलोजन-मुक्त ज्वाला retardant को मुख्यधारा प्रवृत्तिको पृष्ठभूमिमा, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड यसको गैर-अस्थिर, गैर-संक्षारक, र गैर-विषाक्त ग्यास विशेषताहरूको कारण उच्च-अन्त सामग्री ज्वाला प्रतिरोधी प्रणालीहरूको लागि रुचाइएको समाधान भएको छ।
एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडको सबैभन्दा कोर र आधारभूत ज्वाला retardant प्रभाव थर्मल विघटन को endothermic प्रभाव हो।
जब भरिएको पोलिमर सामग्री 200°C - 320°C को दायरामा तताइन्छ, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडले पूर्ण निर्जलीकरण प्रतिक्रियाबाट गुज्र्छ, क्रिस्टल पानी छोड्छ र सक्रिय एल्युमिनामा रूपान्तरण गर्दछ। प्रतिक्रिया समीकरण निम्नानुसार छ:
2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O↑
यो प्रक्रिया दुई प्रमुख ज्वाला retardant विशेषताहरु छ:
1. बलियो तातो अवशोषण क्षमता: प्रत्येक ग्राम एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड विघटनले 1050-1200 J तातो अवशोषित गर्न सक्छ, जसले सतहमा र सामग्रीको भित्रको दहन तापलाई तुरुन्तै अवशोषित गर्न सक्छ, सब्सट्रेटको तापमानलाई थर्मल विघटन वा थर्मल डिकम्पोजिसन टर्मको महत्वपूर्ण तापमान भन्दा कम हुन बाध्य पार्छ।
2. सटीक तापक्रम थ्रेसहोल्ड: विघटन तापमान धेरै थर्मोप्लास्टिक सामग्री र थर्मोसेटिंग रेजिनको थर्मल डिग्रेडेसन तापमानसँग धेरै मेल खान्छ, र ज्वाला retardant संयन्त्र तुरुन्तै सक्रिय गर्न सकिन्छ जब सामग्री खतरनाक तापमान दायरामा प्रवेश गर्दछ, प्रारम्भिक सुरक्षा प्राप्त गर्दछ।
सरल बुझाइ: एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड सामग्री भित्रको "कूलिङ सिस्टम" जस्तै हो, इग्निशनको क्षणमा ठूलो मात्रामा तातो अवशोषित गर्दछ, यसले दहनको तापक्रम कायम राख्न र जराबाट दहनको निरन्तरतालाई दबाउन सामग्रीको लागि असम्भव बनाउँछ।
निर्जलीकरण र विघटन प्रक्रियाको समयमा,एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडउच्च-तापमानको पानी वाष्पको ठूलो मात्रा जारी गर्दछ, जुन यसको दोस्रो प्रमुख ज्वाला retardant प्रकार्य हो।
जल वाष्पले सामग्रीको सतहमा उच्च-घनत्व ग्यास अवरोध बनाउँछ, ट्रिपल फ्लेम रिटार्डन्ट प्रभाव प्राप्त गर्दछ:
1. दहनशील ग्यासहरूको पातलोपन: दहनशील ग्यासहरू जस्तै कार्बन मोनोअक्साइड, अल्केन्स, र सामग्रीको थर्मल विघटन द्वारा उत्पादित अल्केन्सहरू पानीको वाष्पद्वारा धेरै पातलो हुन्छन्, तिनीहरूको एकाग्रता दहन सीमा भन्दा कम हुन्छ।
2. अक्सिजनको अलगाव: जल वाष्पले दहन इन्टरफेस ठाउँ ओगटेको छ, सामग्रीमा बाह्य अक्सिजनको फैलावट घटाउँछ र कमजोर रूपमा अक्सिडाइजिंग वातावरण सिर्जना गर्दछ।
3. ग्यास चरणको तापक्रम घटाउनुहोस्: पानीको वाष्प ग्यासिफिकेशनले तातो अवशोषित गर्छ, ज्वालाको तापक्रम घटाउँछ, र सब्सट्रेटमा रहेको ज्वालाको दिगो थर्मल विकिरणलाई कमजोर बनाउँछ।
हलोजेनेटेड ज्वाला retardants को विपरीत, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड द्वारा जारी पानी वाष्प गैर-विषाक्त, गैर संक्षारक, र गैर-कार्सिनोजेनिक छ, पूर्ण रूपमा विश्वव्यापी वातावरणीय मापदण्ड जस्तै EU REACH, RoHS, र US UL को पालना गर्दै, यसलाई हरियो ज्वाला retardant प्रणाली को एक कोर प्रतिनिधि बनाउँछ।
एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडको निर्जलीकरण पछि, सामग्रीको सतहमा सेतो, बाक्लो, उच्च पग्लने बिन्दु, र गैर-ज्वलनशील सक्रिय एल्युमिना (Al₂O₃) को एक तह उत्पन्न हुनेछ।
एल्युमिनियम अक्साइडको 2050 ℃ सम्मको पिघलने बिन्दु छ र बलियो थर्मल स्थिरता र संरचनात्मक शक्ति छ, ट्रिपल भौतिक बाधाको रूपमा सेवा गर्दछ:
1. तातो स्थानान्तरण पृथक गर्नुहोस्: बाह्य ज्वालाहरूलाई भित्री सब्सट्रेटमा ताप विकिरण हुनबाट रोक्नुहोस्, र सामग्रीको थप थर्मल विघटनलाई रोक्नुहोस्।
2. थोपा ड्रिपिङलाई रोक्नुहोस्: थोपा ड्रिपिङको कारणले हुने दोस्रो दहन वा आगो फैलिनबाट रोक्नको लागि पोलिमर पिघल्नुहोस्।
3. दहनशील ग्याँसहरूमा लक गर्नुहोस्: आन्तरिक दहनशील ग्याँसहरूबाट भाग्नेलाई दबाउनुहोस् र जल्ने पदार्थहरूको आपूर्ति काट्नुहोस्।
एल्युमिना खोलको यो तह जलाउने, धुवाँ, वा भाँचिने छैन, र एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडको लामो समयसम्म चल्ने ज्वाला रिटार्डन्सी प्राप्त गर्नको लागि महत्त्वपूर्ण भौतिक आधार हो।
वास्तविक आगलागी दुर्घटनामा बाक्लो धुवाँ र विषाक्त ग्याँस हानि निम्त्याउने प्राथमिक कारक हुन्। अन्य ज्वाला retardants को तुलनामा एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड को मुख्य लाभ सिंक्रोनस ज्वाला retardancy र बलियो धुवाँ दमन हो।
यसको धुवाँ दमन संयन्त्र तीन पक्षहरूमा प्रतिबिम्बित छ:
1. धुवाँ र धुलो उत्पादनको न्यून तापक्रम दमन: कालो धुवाँ, टार, र सामग्रीको उच्च-तापमान क्र्याकिंगले उत्पन्न हुने विषाक्त कणहरूलाई कम गर्न अग्रिम गर्मी र चिसो अवशोषित गर्ने।
2. एल्युमिना लेयरद्वारा धुवाँका कणहरूको भौतिक अवशोषण: छिद्रपूर्ण सतहको संरचनाले धुवाँका कणहरू समात्न र धुवाँको एकाग्रता कम गर्न सक्छ।
3. कुनै माध्यमिक प्रदूषण छैन: हाइड्रोजन हलाइड्स र डाइअक्सिन जस्ता अत्यधिक विषाक्त धुवाँ उत्पादन गर्दैन, र निर्माण, यातायात, भित्री सामग्री, र रेल ट्रान्जिट जस्ता क्षेत्रमा धुवाँको घनत्व आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
एपोक्सी राल, SMC/BMC कम्पोजिट सामग्री, तार र केबलहरू जस्ता अनुप्रयोगहरूमा, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड थप्दा सामग्रीको धुवाँको घनत्व (DS) 60% भन्दा बढी घटाउन सक्छ, उल्लेखनीय रूपमा आगो सुरक्षामा सुधार हुन्छ।
एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडएक्लै कार्य गर्दैन र उच्च फिलिंग प्रणालीहरूमा राल म्याट्रिक्सको साथ सिनेर्जिस्टिक कार्बनाइजेशन प्रभाव बनाउन सक्छ।
1. एल्युमिना तहले सब्सट्रेटको सतहमा स्थिर कार्बन तहको द्रुत गठनलाई बढावा दिन्छ;
2. गर्मी अवशोषण र निर्जलीकरणले कार्बन तहको घनत्वलाई गति दिन्छ, यसको एन्टिअक्सिडेन्ट क्षमता बढाउँछ;
3. दहन समय घटाउनुहोस्, सामग्रीलाई आफैं निभाउने बनाउनुहोस्, र ज्वाला छोडेपछि तुरुन्तै जल्न रोक्नुहोस्।
यो सिनेर्जिस्टिक प्रभावले एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडलाई ज्वाला retardant दक्षता प्रदर्शन गर्न सक्षम बनाउँछ उच्च भरिएको इपोक्सी रेजिनहरू, असंतृप्त पोलिएस्टरहरू, र इलास्टोमरहरूमा साधारण अकार्बनिक फिलरहरू भन्दा धेरै।
उपरोक्त प्रभावहरूलाई ध्यानमा राख्दै, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडले एकल संयन्त्र मार्फत ज्वाला रिटार्डन्सी प्राप्त गर्दैन, बरु चार प्रकार्यहरूको एकै साथ घटना मार्फत प्राप्त गर्दछ: तातो अवशोषण र शीतलन, ग्यास-चरण कमजोरी, ठोस-चरण अलगाव, धुवाँ दमन, र ठोस कार्बन फिक्सेसन, थ्री-फ्लाम नेटवर्क निर्माण।
1. गर्मी अवशोषण: सामग्री को लगातार pyrolysis रोक्न जबरजस्ती कूलिंग;
2. पानी रिलीज: अक्सिजन र दहनशील ग्यासहरू पतला;
3. खोल गठन: एक एल्युमिना इन्सुलेशन तह गठन;
4. धुवाँ दमन: विषाक्त धुवाँ कम गर्नुहोस् र सुरक्षा बढाउनुहोस्।
यो पनि मौलिक कारण हो कि एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड ग्लोबल हलोजन-मुक्त ज्वाला retardant क्षेत्र मा मुख्यधारा सामग्री बन्न सक्छ।
