Примена на натриум антимонат како замена за антимон триоксид во ретарданти на пламен на влакна: Технички принципи и предности и анализа на недостатоци
-
Вовед
Како што се зголемуваат глобалните барања за пријателството на животната средина и безбедноста на материјалите за отплата на пламен, индустријата за влакна и текстил итно треба да ги истражи алтернативите за традиционалните ретарданти на пламен. Антимон триоксид (SB₂o₃), како основен синергист на системите за ретарданти на халоген пламен, долго време доминира на пазарот. Сепак, нејзината потенцијална токсичност, обработка на опасности од прашина и спорови во животната средина ја поттикнаа индустријата да бара подобри решенија. Со контролата на извозот на Кина врз соединенијата на антимон, антимонниот триоксид е во кратки снабдување на меѓународниот пазар, а натриум антимонат (NASBO₃) привлече внимание заради неговите уникатни хемиски својства и функциите за замена. Техничкиот тим на Урбанинс Техника. ООД, во комбинација со вистинското искуство со употреба и случаи на замена на натриум антимонат, го собраа овој напис од техничка перспектива, дискутиран со познавања во индустријата, изводливоста на натриум антимонат што го заменува SB₂o₃ и ги анализира своите предности на принципите и неповолни страни.
-
I. Споредба на механизми за ретардант на пламен: Синергистички ефект на натриум антимонат и антимон триоксид
1. Механизам за ретардант на пламен на традиционалниот SB2O2
SB2O2 мора да работи синергистички со ретарданти на халоген пламен (како што се соединенија на бром). За време на процесот на согорување, двајцата реагираат да формираат испарливи антимони халиди (SBX2), кои го инхибираат согорувањето низ следниве патеки:
Ретардант на пламен на гас фаза: SBX₃ фаќа слободни радикали (· H, · OH) и ја прекинува реакцијата на ланецот;
Кондензиран фазен пламен ретардант: промовира формирање на јаглероден слој за да се изолира кислородот и топлината.
2. Карактеристики на ретардант на пламен на натриум антимонат
Хемиската структура на натриум антимонат (Na⁺ и Sbo₃⁻) му дава двојна функција:
Стабилност на висока температура: се распаѓа за да се генерираат Sb₂o₃ и Na₂o на 300-500 ° C, а ослободениот SB₂o₃ продолжува да соработува со халогени за ретардирање на пламенот;
Ефект на алкална регулатива: Na₂o може да ги неутрализира киселите гасови (како што е HCl) произведени со согорување и да ја намали корозивноста на чадот.
Клучни технички точки: натриум антимон ослободува активни видови на антимон со распаѓање, постигнувајќи ефект на ретардант на пламен еквивалентно на SB2O₃, додека го намалува ризикот од изложеност на прашина за време на обработката.
-
Ii. Анализа на предностите на замената на натриум антимонат
1. Подобрена околина и безбедност
Ниска опасност од прашина: натриум антимонат е во грануларна или микросферска структура и не е лесно да се произведе вдишување прашина за време на обработката;
Помалку контроверзија на токсичност: Во споредба со SB2O2 (наведена како супстанција на потенцијална загриженост од EU Reach), натриум антимонат има помалку податоци за еко-токсичност и сè уште не е строго регулирано.
2 Обработка на оптимизација на перформансите
Подобрена дисперзија: натриум јони ја зголемуваат поларитетот, со што полесно се распрснуваат рамномерно во полимерната матрица;
Совпаѓање на термичка стабилност: Температурата на распаѓање одговара на температурата на обработка (200–300 ° C) на обични влакна (како што се полиестер и најлон) за да се избегне предвремено неуспех.
3. Мултифункционална синергија
Функција за задушување на чадот: Na₂o ги неутрализира кисели гасови и ја намалува токсичноста на чадот (LOI вредноста може да се зголеми за 2-3%);
Анти-дриппирање: Кога е сложено со неоргански полнила (како што е нано глина), структурата на јаглеродниот слој станува погуста.
Iii. Потенцијални предизвици во примената на натриум антимонат
1. биланс помеѓу цената и употребата
Висока цена на суровината: Процесот на синтеза на натриум антимонат е комплициран и цената е околу 1,2–1,5 пати поголема од онаа на Sb₂o₃;
Ниска ефикасна содржина на антимон: Под исто ниво на ретардант на пламен, количината на додавање треба да се зголеми за 20-30% (затоа што елементот на натриум ја разредува концентрацијата на антимон). Сепак, технологијата на Urbanmines. ООД, со своите уникатни предности за истражување и развој, може да ја оптимизира трошоците за производство на натриум антимонат да биде пониска од антимонискиот триоксид и брзо да заземе значителен дел од уделот на глобалниот пазар за половина година.
2 Прашања за техничка компатибилност
Чувствителност на pH: алкална na₂o може да влијае на стабилноста на топењето на некои смоли (како што е ПЕТ);
Контрола на нијанса: Остаток на натриум на високи температури може да предизвика мало пожолтување на влакната, што бара додавање на бои.
3. Долгорочната сигурност треба да се провери
Разликата во временската отпорност: миграцијата на натриум јон во топла и влажна околина може да влијае на трајноста на ретарденцијата на пламенот;
Предизвици за рециклирање: Процесот на хемиско рециклирање за влакна што се вршат со стариум што содржат пламен, треба да се редизајнираат.
-
Iv. Препораки за сценарио за апликации
Натриум антимонате посоодветно за следниве полиња:
1. Текстил со висока додадена вредност: како што се противпожарни униформи и ентериери во авијацијата, кои имаат строги барања за сузбивање на чад и ниска токсичност;
2 Систем за обложување базиран на вода: искористувајќи ја својата дисперзибилност за замена на суспензијата SB₂o₃;
3. Формула за ретардант на композитен пламен: Комплетирана со ретарданти на пламен на фосфор-азот за намалување на зависноста од халоген.
-
V. Упатства за идни истражувања
1. Нано-модификација: Подобрување на ефикасноста на ретардант на пламен со контролирање на големината на честичките (<100 nm);
2. Композит за носач базиран на био-базиран: комбиниран со целулоза или хитосан за развој на зелени влакна што рестартираат на пламен;
3. Проценка на животниот циклус (LCA): квантифицирајте ги придобивките од животната средина на целиот ланец на индустријата.
-
Заклучок
Како потенцијална замена за антимон триоксид, натриум антимонат покажува единствена вредност во однос на пријателството на животната средина и функционалната интеграција, но неговата цена и техничката прилагодливост сè уште треба да се подобрат. Со построги регулативи и оптимизација на процесите, се очекува натриум антимонат да стане важна опција за следната генерација на ретарданти на пламен на влакна, возејќи ја индустријата да се развива кон висока ефикасност и мала токсичност.
-
Клучни зборови: натриум антимонат, антимон триоксид, ретардант на пламен, третман на влакна, перформанси за сузбивање на чад