تمامی انواع پلاستیک ها به خصوص موارد مصنوعی به دلیل وجود ترکیبات آلی دارای کربن آتش زا هستند. اما روش های بسیاری برای افزایش مقاومت حرارتی پلاستیک ها وجود دارد. این روش ها با اضافه کردن موادی خاص باعث بالا رفتن دمای تغییر و واکنش پلاستیکها میشود. این موارد به خصوص در ساختمان سازی کاربرد بسیاری دارد. چرا که دود ایجاد شده توسط این مواد بسیار سمی و خطرناک است. به همین دلیل برای افزایش مقاومت حرارتی در مصارف ساختمان سازی از این مواد روش ها استفاده میشود. در ادامه توضیحاتی برای اهمیت مقاومت حرارتی پلاستیک ها داده میشود.

اهمیت افزایش مقاومت حرارتی پلاستیک ها :

مواد پلاستیکی به دلیل نوع مواد پلیمر در آن ها ، عموما آتش زا هستند. لذا در برابر حرارت مقاومت چندانی ندارند. به عبارت دیگر پلاستیک ها با توجه به ذات هیدروکربنی خود در برابر شعله یا همان آتش، مقاومت ناچیزی دارند. این نکته کاربرد این مواد اولیه با ارزش را در برخی کاربری ها با محدودیت روبرو می سازد. تعداد محدودی از پلیمرها به خودی خود مقاومت مناسبی در برابر شعله دارند، اما در بقیه موارد بایستی به کمک افزودنی های مقاوم کننده در برابر آتش یا همان Flame Retardant ها، قطعات پلاستیکی مقاوم در برابر آتش ایجاد کرد. علاوه بر خطر آتش گیری قطعات پلیمری، سمی بودن فرآورده های حاصل از سوختن آن ها یک نگرانی جدی در برخی از کاربردهای در معرض آتش، مانند قطعات برقی و الکترونیکی، خودرو، ساختمان و موارد مشابه دیگر میباشد.

نحوه افزایش مقاومت حرارتی پلاستیک :

افزودنی های ایجاد کننده مقاومت در برابر شعله به کمک مکانیسم های فیزیکی و شیمیایی منجر به متوقف شدن یا کاهش نرخ سوختن پلاستیک ها می شوند. گرما می تواند منجر به وقوع واکنش های تخریبی، یا پیرولیز، در پلیمر شود. این واکنش می تواند گازهای اشتعالزا تولید کند و با افزایش غلظت آن ها و وجود اکسیژن در محیط، سوختن قطعه پلاستیکی ادامه می یابد. به منظور ایجاد مقاومت در برابر اشتعال باید از تجمع همزمان گازهای اشتعال زا، اکسیژن و حرارت جلوگیری شود و از آنجایی که حرارت و اکسیژن محیط تحت کنترل ما نیستند، بنابراین افزودنی های ایجاد کننده مقاومت در برابر آتش باید از ایجاد گازهای اشتعال زا جلوگیری کنند. کاهش تولید گازهای اشتعال زا در پلیمر و همچنین ایجاد یک لایه ذغال از طریق تخریب شیمیایی، از جمله مکانیسم های شیمیایی است که این افزودنی ها در برابر اشتعال مقاومت ایجاد می کنند. کاهش تولید گازهای اشتعال زا به کمک جذب کردن ترکیباتی صورت می گیرد که در واکنش های اشتعال شرکت می کنند و همچنین ایجاد یک لایه ذغال می تواند مانع از انتقال بیشتر حرارت و گازهای اشتعال زا شود و در نتیجه از پیشروی شعله جلوگیری کند.

نحوه استفاده از افزودنی های مقاومت حرارتی :

افزودنی های مقاوم کننده در برابر آتش به دو صورت شیمیایی و فیزیکی به پلیمر پایه اضافه می شوند. در روش شیمیایی عامل ایجاد کننده مقاومت در برابر آتش، توسط واکنش های شیمیایی و در حین تولید پلیمر، به آن اضافه می شود و در روش فیزیکی این عامل از طریق اختلاط مذاب و در مراحل پس از تولید اولیه پلیمر، در فرمولاسیون پلیمر قرار می گیرد. به دلیل سهولت و امکان تولید در مقیاس کوچک، روش فیزیکی محبوب تر و پر کاربردتر است.

کاربرد افزودنی ها افزایش مقاومت گرمایی :

یکی از اهداف و کاربرد های اصلی این افزودنی ها جهت کاهش سرعت سوختن و تخریب پلیمر و خاموش شدن شعله در مقابل حرارت دیدن پلاستیک ها میباشد. همچنین این افزودنی ها باعث کاهش دود زایی در حین اشتعال نیز میشود. این مورد به دلیل عدم انتشار مواد سمی پلاستیک ها از اهمیت بسیاری در برخی از صنایع مختلف دارد. از طرف دیکگر افزودنی های حرارتی در پلاستیک ها برای جلوگیری از ریزش بخش های سوخته و داغ استفاده میشود. در مواردی جهت کاهش صدمات به تجهیزات و یا افراد کاربرد بسیاری دارد.

نتیجه گیری :

پلاستیک ها به دلیل ذات کربنی خود مقاومت بسیار اندکی در برابر حرارت دارند. از طرف دیکر این مواد تا حد بسیاری آتش زا هستند. لذا برای ایجاد مقاومت حرارتی پلاستیک ها افزودنی هایی در هنگام تولید به آن ها اضافه میشود. این افزودنی ها باعث افزایش دمای تأثیر گذاری آتش به مواد پلاستیکی میشود. در این مطلب به برسی نحوه افزایش تحمل و مقاومت حرارتی پلاستیک ها توضیحاتی داده شد.