Прилагане на натриев антимонат като заместител на антимонния триоксид при забавители на пламъка: Технически принципи и предимства и недостатъци на недостатъците
-
Въведение
С увеличаването на глобалните изисквания за екологична благоприятност и безопасността на пламъчните материали, които се отнасят, спешно трябва да проучи алтернативите на традиционните забавители на пламъка. Антимонният триоксид (SB₂O₃), като основен синергист на халогенните пламъчни системи за забавяне на пламъка, отдавна доминира на пазара. И все пак потенциалната му токсичност, обработката на опасностите за прах и екологичните спорове подтикнаха индустрията да търси по -добри решения. С износа на Китай върху антимоновите съединения, антимонният триоксид е в недостиг на международния пазар, а натриевият антимонат (NASBO₃) привлече вниманието поради уникалните си химични свойства и функции за подмяна. Техническият екип на Urbanmines Tech. Ltd., комбиниран с действителния опит за използване и заместващи случаи на натриев антимонат, състави тази статия от техническа гледна точка, обсъдена с знаещи хора в индустрията, осъществимостта на натриевия антимонат, заменящ SB₂O₃, и анализира принципите му предимства и недостатъци.
-
I. Сравнение на механизмите за забавяне на пламъка: синергичен ефект на натриев антимонат и антимон триоксид
1. Механизъм за забавяне на пламъка на традиционния SB2O2
SB2O2 трябва да работи синергично с халогенни забавители на пламъка (като бромни съединения). По време на процеса на горене двамата реагират, за да образуват летливи антимони халиди (SBX2), които инхибират изгарянето през следните пътища:
Газово -фазово забавител: SBX₃ улавя свободните радикали (· H, · OH) и прекъсва верижната реакция;
Кондензиран фазов пламък забавител: насърчава образуването на въглероден слой за изолиране на кислород и топлина.
2. Свойства на пламъка на натриев антимонат
Химическата структура на натриевия антимонат (Na⁺ и Sbo₃⁻) му придава двойна функция:
Стабилност с висока температура: Разлага се за генериране на Sb₂o₃ и Na₂o при 300–500 ° C, а освободеният SB₂O₃ продължава да си сътрудничи с халогени за забавяне на пламъка;
Ефект на регулиране на алкалната: Na₂o може да неутрализира киселинните газове (като НС1), произведени чрез изгаряне и да намали корозивността на дима.
Основни технически точки: Натриевият антимон отделя активни видове антимони чрез разлагане, постигайки ефект на забавяне на пламъка, еквивалентен на SB2O₃, като същевременно намалява риска от излагане на прах по време на обработката.
-
II. Анализ на предимствата на заместване на натриевия антимонат
1. Подобрена среда и безопасност
Ниска опасност от прах: Натриевият антимонат е в гранулирана или микросферна структура и не е лесно да се произвежда вдишащ се прах по време на обработката;
По-малка противоречия на токсичността: В сравнение с SB2O2 (изброено като вещество от потенциална грижа от обхвата на ЕС), натриевият антимонат има по-малко данни за екотоксичност и все още не е строго регулиран.
2. Оптимизация на производителността на обработката
Подобрена диспергируемост: Натриевите йони увеличават полярността, което улеснява разпръскването равномерно в полимерната матрица;
Сравняване на термичната стабилност: Температурата на разлагане съответства на температурата на обработка (200–300 ° C) на обикновените влакна (като полиестер и найлон), за да се избегне преждевременна недостатъчност.
3. Многофункционална синергия
Функция за потискане на дима: Na₂o неутрализира киселинните газове и намалява токсичността на дим (стойността на LOI може да бъде увеличена с 2–3%);
Противокачането: Когато се съчетава с неорганични пълнители (като нано глина), структурата на въглеродния слой става по-плътна.
Iii. Потенциални предизвикателства при прилагането на натриев антимонат
1. Баланс между разходите и използването
Висока цена на суровина: Процесът на синтез на натриев антимонат е сложен и цената е около 1,2–1,5 пъти по -голяма от тази на SB₂O₃;
Ниско ефективно съдържание на антимони: При едно и също ниво на забавяне на пламъка, количеството на добавянето трябва да се увеличи с 20-30% (тъй като натриевият елемент разрежда концентрацията на антимони). Въпреки това, Urbanmines Tech. Ltd., със своите уникални предимства на НИРД, може да оптимизира производствената цена на натриевия антимонат да бъде по -ниска от антимонния триоксид и бързо да заема значителна част от световния пазарен дял за половин година.
2. Проблеми с техническата съвместимост
PH чувствителност: алкалната Na₂o може да повлияе на стабилността на стопилката на някои смоли (като PET);
Контрол на оттенъка: Натриевият остатък при високи температури може да причини леко пожълтяване на влакното, което изисква добавяне на оцветители.
3. Дългосрочната надеждност трябва да бъде проверена
Разлика в устойчивостта на времето: Натриевата йонна миграция в гореща и влажна среда може да повлияе на трайността на забавянето на пламъка;
Предизвикателства за рециклиране: Процесът на химическо рециклиране на натриево съдържащи натриево-съдържащи влакна трябва да бъде преработен.
-
IV. Препоръки за сценарий на кандидатстване
Натриев антимонате по -подходящ за следните полета:
1. Текстил с висока добавена стойност: като униформи за пожар и авиационен интериор, които имат строги изисквания за потискане на дим и ниска токсичност;
2. Система за покритие на водна основа: Възползвайки се от неговата разсейване да замени SB₂O₃ окачването;
3. Композитна формула за забавяне на пламъка: Смесена с фосфорни-азотни забавители на пламъка за намаляване на халогенната зависимост.
-
V. Бъдещи изследователски указания
1. Нано-модификация: Подобряване на ефективността на забавителния пламък чрез контрол на размера на частиците (<100 nm);
2. Композит на базата на биологичен базиран: комбиниран с целулоза или хитозан за развитие на зелени пламъци-ретардиращи влакна;
3. Оценка на жизнения цикъл (LCA): Определете количествено ползите за околната среда от цялата индустриална верига.
-
Заключение
Като потенциален заместител на антимонния триоксид, натриевият антимонат показва уникална стойност по отношение на дружелюбността на околната среда и функционалната интеграция, но цената и техническата му адаптивност все още трябва да бъдат подобрени. С по -строгите регулации и оптимизацията на процесите се очаква натриевият антимонат да се превърне в важен вариант за следващото поколение забавители на пламъци, което кара индустрията да се развива към висока ефективност и ниска токсичност.
-
Ключови думи: натриев антимонат, антимонов триоксид, забавител на пламъка, лечение с фибри, ефективност на потискане на дим