از چه روش هایی می توان برای بهبود خواص بازدارنده شعله PBT استفاده کرد

پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) به عنوان یک پلاستیک مهندسی مهم، به دلیل خواص مکانیکی عالی، مقاومت شیمیایی و قابلیت پردازش خوب، به طور گسترده در محصولات الکترونیکی، الکتریکی، خودرو و مصرفی استفاده شده است. با این حال، اشتعال پذیری PBT استفاده از آن را در برخی کاربردهای کلیدی محدود می کند، بنابراین بهبود خواص بازدارنده شعله آن به موضوع مهمی در تحقیقات علم مواد تبدیل شده است.

در مطالعه بهبود خواص بازدارنده شعله از PBT ، افزودن مواد بازدارنده شعله مستقیم ترین و متداول ترین استراتژی است. بازدارنده های آتش عمدتا به دو دسته معدنی و آلی تقسیم می شوند. بازدارنده های غیر آلی شعله مانند هیدروکسید آلومینیوم، هیدروکسید منیزیم و فسفات ها به طور موثری از گسترش شعله از طریق مکانیسم هایی مانند جذب گرما، آزاد شدن بخار آب و تشکیل لایه های محافظ جلوگیری می کنند. به عنوان مثال، هیدروکسید آلومینیوم در دماهای بالا تجزیه می شود، بخار آب را آزاد می کند تا دمای محیط را کاهش دهد و در نتیجه از وقوع احتراق جلوگیری می کند. در مقابل، بازدارنده های آلی شعله مانند برمیدها و فسفیدها از طریق واکنش های شیمیایی گازهای بازدارنده شعله تولید می کنند و حرارت و غلظت اکسیژن شعله را کاهش می دهند. به عنوان مثال، بازدارنده های شعله برم دار در دماهای بالا تجزیه می شوند، عناصر برم آزاد می کنند و گازهای ضد شعله را تشکیل می دهند تا از گسترش شعله جلوگیری کنند. هنگام انتخاب یک ضد اشتعال مناسب، سازگاری آن با PBT، فرآیندپذیری و تأثیر بر خواص مواد باید به طور جامع در نظر گرفته شود تا از عملکرد پایدار محصول نهایی اطمینان حاصل شود.

علاوه بر افزودن مواد بازدارنده شعله، اصلاح شیمیایی نیز یک راه موثر برای بهبود خواص بازدارنده شعله PBT است. با کوپلیمریزاسیون PBT با سایر پلیمرهای دارای خواص بازدارندگی عالی (مانند پلی استایرن، پلی استر و غیره) می توان کوپلیمرهایی با خواص بازدارندگی عالی در شعله به دست آورد. این روش نه تنها می تواند به طور قابل توجهی خواص بازدارنده شعله مواد را بهبود بخشد، بلکه سایر خواص فیزیکی PBT را نیز بهبود می بخشد. علاوه بر این، فناوری کوپلیمریزاسیون پیوند، کوپلیمرهای پیوندی را با پیوند مونومرهایی با خواص بازدارنده شعله بر روی زنجیره مولکولی PBT تشکیل می‌دهد و در نتیجه خواص بازدارنده شعله آن را افزایش می‌دهد و در عین حال خواص اولیه PBT را حفظ می‌کند.

در سال های اخیر، کاربرد نانومواد چشم اندازهای خوبی در بهبود خواص بازدارنده شعله پلیمرها نشان داده است. با افزودن پرکننده‌های نانومقیاس مانند نانورس، نانولوله‌های کربنی یا نانوسیلیکون به PBT، می‌توان خواص بازدارنده شعله آن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید. نانورس به دلیل سطح ویژه بزرگی که دارد، می‌تواند یک لایه کربن محافظ در هنگام احتراق ایجاد کند و به طور موثر اکسیژن و گرما را جدا کرده و در نتیجه از گسترش شعله جلوگیری کند. نانولوله‌های کربنی نه تنها می‌توانند خواص مکانیکی مواد را بهبود بخشند، بلکه یک لایه کربن رسانا را در طول فرآیند احتراق تشکیل می‌دهند و اثر بازدارنده شعله را بیشتر می‌کنند.

اصلاح فیزیکی نیز یک راه موثر برای بهبود خواص بازدارنده شعله PBT است. با تنظیم شرایط پردازش و ساختار PBT می توان خواص بازدارنده شعله آن را بهبود بخشید. به عنوان مثال، فناوری فوم کردن، چگالی و هدایت حرارتی مواد را با معرفی ساختار حباب‌دار کاهش می‌دهد و در نتیجه خواص بازدارنده شعله آن را بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، استفاده از یک ساختار چند لایه برای ترکیب لایه بازدارنده شعله با بستر PBT می تواند به طور موثری از گسترش شعله جلوگیری کند و به طور قابل توجهی خواص بازدارنده شعله را بهبود بخشد.