Vlamvertragend rubber is een rubbermateriaal met bijzondere eigenschappen. Het kan de brandsnelheid vertragen of zelfs volledig voorkomen bij contact met vuur, wat extra veiligheid biedt. Met de toename van het veiligheidsbewustzijn en de toenemende eisen aan brandveiligheid, wordt vlamvertragend rubber op grote schaal gebruikt in vele industrieën, zoals de auto-industrie, de elektronica-industrie, de bouw, enz. Dit artikel bespreekt de soorten, bereidingsmethoden, vlamvertragende mechanismen en toepassingen van vlamvertragend rubber in verschillende sectoren.
1. Soorten vlamvertragend rubber
Vlamvertragend rubber kan worden geclassificeerd op basis van het basismateriaal en de vlamvertrager.
Classificatie op basismateriaal:
Natuurrubber (NR)
Styreen-butadieenrubber (SBR)
Butadieenrubber (BR)
Chloropreenrubber (CR)
Nitrilrubber (NBR)
Fluorrubber (FKM)
Classificatie op basis van vlamvertrager:
Halogeenhoudende vlamvertragers (zoals gechloreerd polyethyleen, tetrabroombisfenol A)
Anorganische vlamvertragers (zoals aluminiumhydroxide, magnesiumhydroxide)
Vlamvertragers op basis van fosfor (zoals rode fosfor, fosfaatesters)
Vlamvertragers op basis van stikstof (zoals melamine)
2. Bereiding van vlamvertragend rubber
De bereiding van vlamvertragend rubber bestaat meestal uit het mengen van de vlamvertrager met de rubberbasis. Hierna volgt het mengen, vormen en vulkaniseren.
Mengen: De rubberbasis wordt in een mixer volledig gemengd met de vlamvertrager en andere toevoegingen (zoals vulkanisatoren, versnellers, vulstoffen). Zo wordt gegarandeerd dat de vlamvertrager gelijkmatig in het rubber wordt verdeeld.
Vormgeven: Het gemengde rubbermateriaal wordt door kalanderen, extruderen of spuitgieten in de gewenste vorm gebracht.
Vulkanisatie: Door verhitting ondergaan de rubbermoleculen kruisverbindingen, waardoor een driedimensionale netwerkstructuur ontstaat. Hierdoor worden de gewenste fysieke en mechanische eigenschappen en brandvertragende eigenschappen verkregen.
3. Vlamvertragend mechanisme
De vlamvertragende eigenschappen van vlamvertragend rubber worden voornamelijk bereikt door de volgende mechanismen:
Endotherm effect: Sommige vlamvertragers (zoals aluminiumhydroxide en magnesiumhydroxide) ontbinden en absorberen een grote hoeveelheid warmte-energie wanneer ze worden verhit, waardoor de temperatuur van het materiaal daalt en het verbrandingsproces wordt vertraagd.
Afdekkende werking: De niet-vluchtige stoffen die vrijkomen bij de ontleding van vlamvertragers vormen een isolatielaag op het rubberoppervlak. Hierdoor worden zuurstof- en warmtebronnen geïsoleerd en wordt verdere verbranding voorkomen.
Remming van kettingreacties: Sommige vlamvertragers kunnen vrije radicalen vangen en de kettingreactie van verbranding onderbreken, waardoor een vlamvertragende werking ontstaat.
Vrijkomen van niet-ontvlambare gassen: Sommige vlamvertragers geven bij ontleding niet-ontvlambare gassen af, zoals koolstofdioxide en waterdamp. Deze gassen kunnen de concentratie van brandbare gassen verdunnen en de verbranding belemmeren.
4. Toepassingsgebieden
Vlamvertragend rubber wordt vanwege zijn uitstekende vlamvertragende eigenschappen in veel sectoren gebruikt:
Auto-industrie: wordt gebruikt voor de productie van draad- en kabelmantels, afdichtingen, schokdempers, etc. om te voldoen aan de brandveiligheidseisen van auto-interieurs.
Elektronische industrie: wordt gebruikt voor kabels, connectoren en behuizingen van elektronische apparatuur ter voorkoming van elektrische branden.
Bouwsector: wordt gebruikt voor het afdichten van materialen, vloermaterialen en geluidsisolatiematerialen in gebouwen om de brandwerendheid van gebouwen te verbeteren.
Luchtvaart en spoorvervoer: vlamvertragende rubberproducten worden gebruikt in vliegtuigen en treinen om de veiligheid van transportmiddelen te verbeteren.
5. Ontwikkelingstrend
Met de vooruitgang van wetenschap en technologie en de verbetering van de eisen op het gebied van milieubescherming, wordt de ontwikkelingstrend van vlamvertragend rubber voornamelijk weerspiegeld in:
Ontwikkeling van milieuvriendelijke vlamvertragers: verminder het gebruik van halogeenhoudende vlamvertragers en ontwikkel milieuvriendelijke vlamvertragers die niet giftig, rookarm en weinig giftig zijn.
Ontwikkeling van hoogwaardig vlamvertragend rubber: het ontwikkelen van rubbermaterialen met hogere vlamvertragende eigenschappen en betere fysieke en mechanische eigenschappen door de dispersietechnologie van vlamvertragers te verbeteren en de efficiëntie van de vlamvertrager te verhogen.
Multifunctionele integratie: Door vlamvertragende eigenschappen, verouderingsbestendigheid, weersbestendigheid en andere eigenschappen te combineren, worden multifunctionele, geïntegreerde vlamvertragende rubbermaterialen ontwikkeld.
Conclusie
Als belangrijk functioneel materiaal speelt vlamvertragend rubber een belangrijke rol bij de bescherming van mensenlevens en eigendommen. Door geschikte matrixmaterialen en vlamvertragers te selecteren en het bereidingsproces te optimaliseren, kunnen vlamvertragende rubberproducten met uitstekende prestaties worden verkregen. In de toekomst, met de voortdurende opkomst van nieuwe materialen en technologieën, zal vlamvertragend rubber zijn unieke waarde in meer sectoren tonen.
Plaatsingstijd: 20-12-2024