المادة الخام FR: قوة رئيسية في حماية السلامة وتعزيز الترقية الصناعية

على خلفية المطالب المتزايدة للسلامة من الحرائق ومعايير سلامة المواد الصارمة بشكل متزايد عبر مختلف الصناعات ، فإن المواد الخام (FR) التي تتجه اللهب (FR) قد دخلت تدريجياً في دائرة الضوء. إنهم يلعبون دورًا حاسمًا في ضمان السلامة في الإنتاج والحياة اليومية ، بالإضافة إلى قيادة التنمية عالية الجودة للصناعات ذات الصلة. ولكن لماذا جذبت المواد الخام FR الكثير من الاهتمام في السوق الحالية؟ ما هي الاختراقات الجديدة التي تم إجراؤها في أبحاثهم التكنولوجية وتطويرها؟ كيف تؤثر على الشركات في المنبع والمصب في السلسلة الصناعية؟ ما هي وظائفهم الأساسية؟ ما هي النقاط الرئيسية التي يجب على المؤسسات الانتباه إليها عند الشراء واستخدامها؟ ما هي حالات التطبيق النموذجية الموجودة في الممارسة؟ كيف تحدد علميا ما إذا كانت المواد الخام FR تلبي المعايير؟ ما هي الفئات التي يمكن تقسيمها إليها ، وما الاختلافات الموجودة في معلمات الأداء لفئات مختلفة؟ سوف تتناقص هذه المقالة في هذه الأسئلة لتوفير تحليل شامل لقيمة وخصائص المواد الخام FR.

يستمر الطلب في السوق في الارتفاع: لماذا أصبحت المواد الخام FR "سلعة ساخنة"؟

في السنوات الأخيرة ، مع التطور السريع للصناعات مثل البناء والإلكترونيات والأجهزة الكهربائية والنقل ، أصبح الوقاية من حوادث السلامة من الحرائق محورًا للاهتمام الاجتماعي. من متطلبات مواد الحماية من الحرائق للمباني الشاهقة إلى معايير تقاعد اللهب للمكونات الداخلية للمنتجات الإلكترونية ، ومواصفات السلامة للمواد الداخلية للسيارات ، تم توسيع سيناريوهات التطبيق للمواد الخام FR باستمرار. وفقًا لبيانات أبحاث السوق ذات الصلة ، حافظ حجم السوق العالمي للمواد الخام FR على متوسط ​​معدل نمو سنوي يزيد عن 8 ٪ في السنوات الخمس الماضية ، ومن المتوقع أن يستمر نموه في السنوات القليلة المقبلة.

لماذا FR المواد الخام حقق هذا هذا الطلب القوي في السوق؟ من ناحية ، أدى التركيز المتزايد على السلامة من الحرائق إلى متطلبات أكثر وضوحًا لأداء مواد محاكاة اللهب في الحقول ذات الصلة ، مما يوفر دعمًا قويًا لسوق المواد الخام FR. من ناحية أخرى ، جعل الوعي السلامة المعزز للمستهلكين قد جعل المؤسسات أكثر اهتمامًا بسلامة المواد أثناء الإنتاج ، واختيار المواد الخام FR بشكل استباقي لتحسين القدرة التنافسية للمنتج. خذ صناعة الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية كمثال: عند شراء منتجات مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر ، لا يركز المستهلكون على الأداء والمظهر فحسب ، بل يتقدمون أيضًا إلى متطلبات أعلى لأداء السلامة من الحرائق للمنتجات. وقد دفع هذا إلى إلكترونيات وأجهزة كهربائية للمؤسسات لزيادة شراء المواد الخام FR. بالإضافة إلى ذلك ، فإن صعود الصناعات الناشئة قد دفع المزيد من الطلب. على سبيل المثال ، في قطاع تخزين الطاقة الجديد ، نظرًا لتشغيل الحمل العالي على المدى الطويل لمعدات تخزين الطاقة ، هناك متطلبات عالية للغاية لأداء مواد محاكاة اللهب ، مما يجعل المواد الخام FR فئة مواد أساسية في هذا المجال.

فئات المنتجات المتنوعة: ما هي الأنواع الرئيسية للمواد الخام FR؟

المواد الخام FR ليست فئة واحدة ولكن تشمل مجموعة متنوعة من المواد. تختلف أنواع المنتجات المختلفة في التكوين والخصائص ، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات مختلفة. لذلك ، استنادًا إلى المكونات الأساسية وخصائص التطبيق ، ما هي الفئات الرئيسية للمواد الخام FR؟

من منظور مكونات محاكة اللهب الأساسي ، يمكن تقسيم المواد الخام FR إلى فئتين رئيسيتين: المواد الخام التي تحتوي على هالوجين المحتوية على الهالوجين والمواد الخام الخالية من الهالوجين. تستخدم المواد الخام التي تحتوي على هالوجين محاكمة اللهب مركبات الهالوجين مثل الكلور والبروم كمكونات رئيسية محاكمة اللهب. تكمن مزاياها في كفاءة عالية من اللهب ومقدار الإضافة المنخفضة ، والتي يمكن أن تحقق تأثيرات جيدة على محاكاة اللهب مع نسبة منخفضة نسبيًا من الإضافة ، ولها تأثير ضئيل على الخصائص الميكانيكية للمادة الأساسية. غالبًا ما يتم استخدامها في مواد التعبئة للتغليف للمكونات الإلكترونية التي تتطلب كفاءة عالية من اللهب. ومع ذلك ، لديهم أيضًا عيوب واضحة: قد تطلق غازات سامة مثل هاليدات الهيدروجين أثناء الاحتراق ، والتي تشكل مخاطر محتملة على البيئة وصحة الإنسان. لذلك ، فإن تطبيقها مقيد في الحقول ذات المتطلبات البيئية العالية.

تستخدم المواد الخام التي تعمل بالهالوجين التي تُعاد بالهالوجين مركبات الهيدروكسيد القائمة على الفسفور ، القائمة على النيتروجين ، وغير العضوية كمكونات رئيسية محاكة اللهب. من بينها ، أصبحت المواد الخام التي تعتمد على الهيدروكسيد غير العضوية (مثل هيدروكسيد المغنيسيوم والهيدروكسيد الألومنيوم) مواد خام خالية من الهالوجين ، فئة سريعة النمو في السوق في السنوات الأخيرة بسبب انخفاض الدخان ، والسموم المنخفضة ، والخصائص الصديقة للبيئة ، وتستخدم على نطاق واسع في مواد البناء والكابلات. تحتوي المواد الخام التي تستند إلى الفوسفور على كل من مواد خالٍ من الهالوجين المُعاد على الهالوجين ، والتي يمكن أن تحسن من أداء مواد محاكاة اللهب مع تعزيز خصائص المعالجة الخاصة بها ، مما يجعلها مناسبة لتعديل مواد البوليمر مثل البلاستيك والمطاط. تحقق المواد الخام التي تعتمد على النيتروجين من المواد الخام التي تعمل بالهالوجين آثارًا محاكاة على اللهب عن طريق إطلاق الغازات الخاملة لتخفيف الأكسجين أثناء التحلل الحراري. غالبًا ما يتم استخدامها في تركيبة مع مكونات أخرى متثقيتها لتحسين الأداء الكلي للهب ، ويتم تطبيقها في الغالب في مواد مثل المواد البلاستيكية الرغوية والمنسوجات.

بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لشكلها ، يمكن أيضًا تقسيم المواد الخام FR إلى أنواع المسحوق ، الحبيبية ، والسائل. من السهل خلط مواد المسحوق FR FR مع مواد مسحوق أخرى ، مما يجعلها مناسبة لمنتجات مثل الطلاء والمواد اللاصقة. المواد الخام FR الحبيبية لها سيولة جيدة وسهلة القياس التلقائي والنقل ، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في تقنيات المعالجة مثل القذف البلاستيكي وقولبة الحقن. المواد الخام FR السائلة لها تشتت جيد واختراق سهل ، وغالبًا ما يتم استخدامها في التشطيب المنسوجات المتجهة للهب والمعالجة الخشبية المتجهة للهب.

اختلافات كبيرة في معلمات الأداء: ما هي الاختلافات في المؤشرات الرئيسية للمواد الخام FR؟

أنواع مختلفة من المواد الخام FR لها اختلافات واضحة في معلمات الأداء ، والتي تحدد مباشرة سيناريوهات التطبيق واستخدام تأثيرات المواد. لذا ، ما هي معلمات الأداء الرئيسية للمواد الخام FR ، وما الاختلافات الموجودة في هذه المعلمات بين فئات مختلفة من المنتجات؟

لتقديم اختلافات الأداء بوضوح بين أنواع مختلفة من FR المواد الخام S ، يقارن الجدول التالي معلمات الأداء الأساسية للمواد الخام التي تحتوي على الهالوجين المحاكاة للهالوجين ، والمواد الخام التي تقع على الهالوجين غير العضوية التي تعتمد على الهيدروكسيد ، والمواد الخام التي تعتمد على الفوسفور الخالي من الهالوجين:

يمكن أن نرى من بيانات الجدول أن المواد الخام التي تحتوي على الهالوجين تعمل بشكل جيد من حيث كفاءة محاكاة اللهب (مؤشر الأكسجين ، تصنيف الحرق) والتأثير على الخواص الميكانيكية ، ولكن لها أوجه القصور في كثافة الدخان والود البيئي. تحتوي المواد الخام التي تعمل على الهالوجين غير العضوية القائمة على الهيدروكسيد إلى أدنى كثافة للدخان وأفضل الود البيئي ، ولكنها تتطلب كمية إضافة أعلى ، والتي لها تأثير أكبر على الخواص الميكانيكية ودرجة حرارة التشويه الحراري. تحقق مواد خام قائمة على الفوسفور خالية من الهالوجين مواد خام متثقيتها على أداء جيد بين الأداء المتجه نحو اللهب ، والتأثير على الخواص الميكانيكية ، والاستقرار الحراري ، مما يجعلها خيارًا متوازنًا يأخذ في الاعتبار السلامة والتطبيق العملي.

اختراقات مستمرة في البحث والتطوير التكنولوجي: كيف توازن المواد الخام FR السلامة والأداء؟

مدفوعًا بالطلب في السوق ، تم إجراء اختراقات مستمرة في البحث التكنولوجي وتطوير المواد الخام FR. المواد الخام FR التقليدية ، مع وجود أداء مترجع للهب ، غالبًا ما يكون لها مشاكل مثل الخصائص الميكانيكية السيئة ، وصعوبة المعالجة العالية ، وعدم كفاية الود البيئي ، مما يجعلها غير قادرة على تلبية المتطلبات متعددة الوظائف وعالية الجودة للصناعات الحديثة للمواد. لذا ، كيف يتغلب البحث والتطوير الحالي للمواد الخام FR على هذه المشكلات وتحقيق توازن بين السلامة والأداء؟

بادئ ذي بدء ، من حيث اختيار المواد الخام ، يميل الباحثون بشكل متزايد إلى استخدام مثبطات اللهب الصديقة للبيئة والمنخفضة السمية لاستبدال مثبطات اللهب التقليدية المحتوية على الهالوجين ، وذلك لتقليل ضرر المواد إلى البيئة وصحة الإنسان أثناء الإنتاج والاستخدام والتخلص. على سبيل المثال ، الهيدروكسيدات غير العضوية مثل هيدروكسيد المغنيسيوم وهيدروكسيد الألومنيوم ، والتي هي مثبطات خالية من الهالوجين ، ليس فقط لها آثار جيدة متثبة للهب ولكن لديها أيضًا خصائص منخفضة الدخان والتكريم المنخفض ، وقد استخدمت على نطاق واسع في الحقول مثل الأسلاك والمواد البنية البلاستيكية. في الوقت نفسه ، لمعالجة مشكلة الخواص الميكانيكية المنخفضة الناجمة عن كمية الإضافة العالية من مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين ، قام الباحثون بالتعديل السطحي لمثبطات اللهب. على سبيل المثال ، يتم طلاء جزيئات هيدروكسيد المغنيسيوم بعوامل اقتران Silane أو عوامل اقتران Titanate لتحسين توافقها مع المواد الأساسية وتقليل التكتل. مع نفس مبلغ الإضافة ، يمكن زيادة قوة الشد للمادة بنسبة 10 ٪ - 15 ٪ ، وقوة التأثير بنسبة 15 ٪ - 20 ٪.

ثانياً ، من خلال ابتكار تقنيات التعديل ، تم تحسين الأداء الشامل للمواد الخام FR. يستخدم الباحثون أساليب التعديل مثل المزج والمركبة والتطعيم للجمع بشكل فعال بين مثبطات اللهب مع المواد الأساسية ، مما يضمن أداء المادة المتقدمة للهب مع تعزيز قوته الميكانيكية ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة الشيخوخة. على سبيل المثال ، إن إضافة كمية مناسبة من مثبطات اللهب النانوية إلى البلاستيك واستخدام تقنيات التشتت الخاصة لتفتيت مثبطات اللهب في المصفوفة البلاستيكية لا يمكن أن تحسن بشكل كبير من أداء محاكمة اللهب للبلاستيك ولكن أيضًا يعزز قوة التأثير وقوة الشهود. إن تناول مواد البولي إيثيلين على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي إضافة 5 ٪ من هيدروكسيد المغنيسيوم النانوي واستخدام تكنولوجيا التشتت بالموجات فوق الصوتية إلى زيادة مؤشر الأكسجين للمادة من 17 ٪ إلى 28 ٪ ، وقوة الشد من 20 ميجابتا إلى 23 ميجا باسا ، وقوة التأثير من 4 كيلو جول/م² إلى 5.5kj/m². بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الجمع بين مثبطات اللهب والمواد المعززة (مثل الألياف الزجاجية وألياف الكربون) إلى تحسين أداء محاكاة اللهب مع تعزيز الخواص الميكانيكية للمادة. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي إضافة 15 ٪ من مثبطات اللهب القائمة على الفوسفور والألياف الزجاجية بنسبة 20 ٪ إلى راتنج الايبوكسي إلى جعل تصنيف الحرق العمودي للمواد الوصول إلى V-0 ، وزيادة قوة الشد من 50 ميجابت في البكالوريا إلى 80 ميجا باسكال ، وقوة الانحناء من 80 ميجا باس إلى 120 ميجا باسكال.

بالإضافة إلى ذلك ، بدأت التقنيات الذكية في دمجها في عملية البحث والتطوير للمواد الخام FR. من خلال محاكاة الكمبيوتر ، وتحليل البيانات الضخمة ، وغيرها من الوسائل ، يتم تحسين صيغ وعمليات الإنتاج المتقدمة للهب ، ويتم تقصير دورة البحث والتطوير ، وتقليل تكاليف البحث والتطوير ، وتحسين استقرار وموثوقية المنتجات. على سبيل المثال ، تُستخدم تقنية المحاكاة الجزيئية للتنبؤ بالتفاعل بين مثبطات اللهب المختلفة والمواد الأساسية ، وفحص النوع الأمثل ونسبة إضافة مثبطات اللهب ، وتجنب الوقت وتكلفة النفايات الناجمة عن طريقة التجربة والخطأ التقليدية. من خلال تحليل البيانات الضخمة لتأثير معلمات عملية الإنتاج المختلفة (مثل خلط درجة الحرارة ووقت الخلط وسرعة البثق) على أداء المواد ، يتم إنشاء نموذج ارتباط بين معلمات العملية وأداء المنتج لتحقيق التحكم الدقيق في عملية الإنتاج ، مما يقلل من نطاق توصيل أداء المنتج بنسبة 10 ٪ - 15 ٪.

القيمة الأساسية البارزة: ما هي الوظائف الرئيسية للمواد الخام FR؟

مواد مهمة لضمان السلامة ، FR المواد الخام يلعب S دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في تطبيق مختلف الصناعات. لذلك ، من منظور سيناريوهات التطبيق العملي ، ما هي الوظائف الرئيسية المحددة للمواد الخام FR؟

من منظور حماية السلامة ، تتمثل الوظيفة الأساسية للمواد الخام FR في تأخير أو منع انتشار النيران ، واكتساب وقت ثمين للإخلاء الموظفين وحماية الممتلكات. في حالة حريق ، قد تحترق المواد العادية بسرعة وتطلق كمية كبيرة من الدخان السام. ومع ذلك ، يمكن أن تشكل المنتجات التي تمت إضافتها مع المواد الخام FR طبقة محاكة للهب في بيئة درجات الحرارة العالية ، وتمنع تفاعل الاحتراق ، وفي الوقت نفسه يقلل من توليد الغازات السامة والدخان ، مما يقلل من ضرر النار في جسم الإنسان. على سبيل المثال ، يمكن للمواد الخام FR المستخدمة في مجال البناء أن تمنع بشكل فعال انتشار الحريق في الجدران والسقوف والأجزاء الأخرى ، مما يوفر المزيد من الوقت لإخلاء الموظفين في المباني. يمكن أن تمنع مكونات المواد الخام FR في مجال الأجهزة الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية انتشار النيران الناتجة عن الدوائر القصيرة ، وتجنب تلف المعدات أو حتى الحرائق الكبيرة. في اختبار حريق المباني المحاكاة ، كانت الغرفة التي تستخدم مواد عادية غارقة تمامًا بالنار في غضون 3 دقائق ، وتجاوز تركيز الغازات السامة في الهواء حد السلامة بمقدار 10 مرات. في المقابل ، كان لدى الغرفة التي تستخدم مواد البناء من المواد الخام FR فقط كربنة محلية بالقرب من مصدر الحريق في غضون 10 دقائق ، دون احتراق واسع النطاق ، وكان تركيز الغازات السامة 1.5 ضعف حد السلامة. هذا يوضح بالكامل وظيفة حماية السلامة للمواد الخام FR.

من منظور التكيف الصناعي ، يمكن للمواد الخام FR أيضًا أن تساعد الصناعات على تلبية احتياجات الاستخدام المتنوعة. الصناعات المختلفة لديها متطلبات أداء مختلفة للمواد. على سبيل المثال ، تتطلب صناعة السيارات أن تكون للمواد خصائص متثارة للهب وخفيفة الوزن ، في حين أن صناعة الإلكترونيات تتطلب مواد أن يكون لها كل من خصائص عازلة للهب. من خلال تعديل الصيغة والتحسين التقني ، يمكن للمواد الخام FR أن تتكيف مع الاحتياجات الخاصة للصناعات المختلفة وتوفر الدعم الأساسي لتحديث المنتجات الصناعية. على سبيل المثال ، استجابة لمتطلبات المقاومة عالية درجة الحرارة ومقاومة شيخوخة المواد في مجال الطاقة الجديد ، يمكن تعديل المواد الخام FR للحفاظ على أداءها المتجه إلى اللهب مع تحسين نطاق مقاومة درجة الحرارة وحياة الخدمة ، وذلك لتلبية احتياجات الاستخدام على المدى الطويل لمنتجات الطاقة الجديدة. استخدمت مؤسسة بطارية الطاقة الجديدة مواد خام FR المعدلة في مواد قذيفة حزمة البطارية ، مما زاد من نطاق مقاومة درجة الحرارة للمادة من 80 ℃ إلى 150 ℃ وتمديد عمر الخدمة من 3 سنوات إلى 5 سنوات ، مع الحفاظ على تصنيف الحرق العمودي لـ V-0. لقد حل هذا بشكل فعال مشكلة السهولة في الشيخوخة وانخفاض أداء مواد مواد تقليدية في بيئات درجات الحرارة العالية.

من منظور الاستدامة البيئية ، شجع البحث والتطوير للمواد الخام FR الجديدة أيضًا على التطوير الأخضر للصناعات. يصعب تدهور المواد الخام التقليدية التي تحتوي على الهالوجين التي تحتوي على مواد خام متثقيتها بعد التخلص من الغازات السامة وإطلاقها أثناء الاحتراق ، مما تسبب في تلوث البيئة. على النقيض من ذلك ، لا تنتج المواد الخام FR الخالية من الهالوجين وصديقة للبيئة فقط الدخان المنخفض والسمية المنخفضة أثناء الاستخدام ولكن يمكن إعادة تدويرها أو تدهورها بشكل طبيعي بعد التخلص منها للحد من العبء البيئي. على سبيل المثال ، طورت المؤسسة المواد الخام FR القابلة للتحلل ، والتي يمكن أن تحقق معدل تدهور يزيد عن 60 ٪ في البيئة الطبيعية في غضون 1-2 سنوات ، ومنتجات التحلل غير سامة. يمكن استخدامها في مجالات مثل أفلام المهاد الزراعية ومواد التغليف ، والتي لا تفي فقط بمتطلبات محاكاة اللهب ولكنها تتوافق أيضًا مع مفهوم الاستدامة البيئية.

التنمية التعاونية للسلسلة الصناعية: كيف تمكّن المواد الخام FR من المؤسسات في اتجاه المنبع والمصابة؟

كحلقة رئيسية في السلسلة الصناعية ، لا يؤثر تطوير المواد الخام FR على الصناعة نفسها فحسب ، بل يلعب أيضًا دورًا مهمًا في دفع تطوير المؤسسات في المنبع والمصابة. لذا ، كيف تمكّن المواد الخام FR من المؤسسات في اتجاه المنبع والمصب وتعزيز التطوير التعاوني للسلسلة الصناعية بأكملها؟

بالنسبة لمصنعي مثبطات اللهب في المنبع ، أدى توسيع سوق المواد الخام FR إلى نمو الطلب على مثبطات اللهب ، مما يوفر لهم مساحة تطوير أوسع. في الوقت نفسه ، دفعت المتطلبات المتزايدة لأداء مثبطات اللهب في المواد الخام FR أيضًا مصنعي مثبطات اللهب إلى زيادة استثمار البحث والتطوير ، وتطوير منتجات أكثر ثباتًا عالية الأداء وصديقة للبيئة ، وتعزيز الترقية التكنولوجية لصناعة مثبطات اللهب. على سبيل المثال ، طورت بعض الشركات المصنعة للمثبطين للهب مثبطات لهب عالية الدقة ومقاومة للدرجات الحرارة المنخفضة استجابةً لاحتياجات تطبيق المواد الخام FR في مجال الأجهزة الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية ، وتلبية متطلبات المنتجات الإلكترونية في بيئات درجات الحرارة العالية. طورت مؤسسة مثبطات اللهب نوعًا جديدًا من مثبطات اللهب التآزرية النيتروجينية ، مما زاد من درجة حرارة التحلل الحراري (فقدان الوزن 5 ٪) لمثبط اللهب من 320 ℃ إلى 380 ℃ وقلل من المحتوى المتقلبة من 2 ٪ إلى 0.5 ٪. لم يقتصر هذا فقط على متطلبات الأداء العالي للمواد الخام FR في مجال الأجهزة الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية ولكن أيضًا زاد من حصة السوق للمؤسسة بنسبة 15 ٪ - 20 ٪.

بالنسبة لمصنعي المواد الخام FR في منتصف الطريق ، فإن تنويع الطلب على السوق والتقدم التكنولوجي دفعهم إلى تحسين هياكل المنتج بشكل مستمر وتحسين كفاءة الإنتاج. من ناحية ، من خلال إدخال خطوط الإنتاج الآلية ، أدركوا الإنتاج الدقيق للتناسب والمستمر للمواد الخام ، مما يقلل من دورة إنتاج المنتج بنسبة 20 ٪ - 30 ٪ وتحسين استقرار أداء المنتج بنسبة 10 ٪ - 15 ٪. من ناحية أخرى ، من خلال إنشاء آليات البحث والتطوير التعاونية مع المؤسسات في المنبع والمصابة ، يمكنها أن تستجيب بسرعة لمتطلبات السوق وتطوير منتجات مخصصة. على سبيل المثال ، تعاونت الشركة المصنعة للمواد الخام FR مع المؤسسات الداخلية للسيارات المصب لتطوير الكثافة المنخفضة (الكثافة تقل إلى أقل من 1.0 جم/سم) وذويات منخفضة (المحتوى المتقلبي أقل من 0.3 ٪) من المواد الخام FR استجابة لاحتياجات الوزن الخفيف والذاتية المنخفضة. لم يستوفي هذا احتياجات مؤسسات السيارات فحسب ، بل زاد أيضًا من هامش الربح الإجمالي للمنتج بنسبة 5 ٪ - 8 ٪.

بالنسبة لمؤسسات التطبيقات المصب ، توفر المواد الخام FR عالية الجودة ضمانًا لتحسين جودة المنتج وتعزيز القدرة التنافسية في السوق. أخذ صناعة السيارات على سبيل المثال ، فإن الأجزاء الداخلية للسيارات (مثل أقمشة المقاعد وأدوات الأدوات المنتجة باستخدام المواد الخام FR لا يمكن أن تؤخر بشكل فعال انتشار الحريق في حالة وقوع حادث حريق ، وتكتسب مزيد من وقت الهروب للركاب ، ولكن أيضًا يقلل من توليد الدخان السام ، مما يقلل من الأذى للركاب. يمكّن ذلك مؤسسات السيارات من تلبية متطلبات المستهلكين بشكل أفضل لأداء سلامة المركبات ، وتعزيز صورة العلامة التجارية ، وتوسيع حصة السوق. بعد تبني مواد خام جديدة من FR ، شهدت مؤسسة للسيارات أن أجزاءها الداخلية للسيارات تحقق أداء دوليًا رئيسيًا للمثارة. في استطلاعات رضا المستهلك ، زادت درجة أداء السلامة بمقدار 10 نقاط (من أصل 100) ، مما يؤدي إلى نمو مبيعات قدره 8 ٪ - 20 ٪ للنموذج. بالإضافة إلى ذلك ، يقدم مصنعو المواد الخام FR أيضًا الدعم الفني وحلول لمؤسسات التطبيقات المصب ، مما يساعدهم على حل المشكلات التي واجهتها في عملية معالجة المواد ، وتحسين كفاءة الإنتاج ، وتقليل تكاليف الإنتاج. على سبيل المثال ، استجابةً لصعوبات التشكيل التي تواجهها بعض المؤسسات المصب عند استخدام المواد الخام FR ، يقوم مصنعو المواد الخام FR بضبط صيغة المواد ومعلمات العملية وفقًا للاحتياجات المحددة للمؤسسات ، وتوفير منتجات وخدمات مخصصة. هذا يساعد المؤسسات المصب على زيادة كفاءة الإنتاج بنسبة 15 ٪ - 20 ٪ وتقليل معدل العيب بنسبة 10 ٪ - 15 ٪.

تجنب المخاطر وضمان الفعالية: ما الذي يجب الإشارة إليه عند شراء واستخدام المواد الخام FR؟

عندما تشتري المؤسسات واستخدام المواد الخام FR ، قد تؤثر العمليات غير الصحيحة على فعالية المنتج وحتى تشكل مخاطر السلامة. لذا ، ما هي النقاط الرئيسية التي يجب الاهتمام بها أثناء شراء واستخدام المواد الخام FR؟

في عملية الشراء ، تكون الأولوية الأولى هي توضيح المطابقة بين مؤشرات الأداء الموقرة للهب للمواد وسيناريوهات التطبيق الخاصة بالمؤسسة. سيناريوهات التطبيق المختلفة لها متطلبات مختلفة لتصنيف محاكاة اللهب للمواد الخام FR. على سبيل المثال ، تختلف المواد المستخدمة لبناء التصميمات الداخلية وتلك المستخدمة للمكونات الإلكترونية في معايير اختبار الاحتجاز على اللهب والمؤشرات المؤهلة. يجب على المؤسسات اختيار المواد الخام FR التي تلبي المؤشرات المقابلة بناءً على سيناريوهات التطبيق لمنتجاتها لتجنب أداء سلامة المنتج دون المستوى المطلوب بسبب المؤشرات غير المتطابقة. على سبيل المثال ، تتطلب المواد الخام FR لبناء التصميمات الداخلية عادةً تصنيف حرق عمودي لـ V-1 أو أعلى ومؤشر الأكسجين لا يقل عن 26 ٪ ؛ في حين أن المواد الخام FR للمكونات الإلكترونية تتطلب تصنيف حرق عمودي لـ V-0 ومؤشر الأكسجين لا يقل عن 30 ٪. قد يؤدي استخدام المواد الخام FR للمباني في المكونات الإلكترونية إلى حرق المكونات في حالة وجود دوائر قصيرة ، مما يؤدي إلى حوادث السلامة. في الوقت نفسه ، ينبغي أيضًا إيلاء الاهتمام إلى الود البيئي واستقرار المواد. يجب إعطاء الأولوية للمنتجات التي لا توجد رائحة غريبة ، وتذبذب منخفض ، ومقاومة للتدهور أثناء الاستخدام طويل الأجل لتقليل التأثيرات المحتملة على البيئة وصحة الإنسان ، وكذلك تدهور الأداء للمنتجات اللاحقة أثناء الاستخدام. يمكن للمؤسسات التحقق من تقرير تفتيش المنتج لتأكيد ما إذا كانت المؤشرات البيئية مثل المحتوى المتقلب والمحتوى المعدني الثقيل تلبي المتطلبات ذات الصلة. بشكل عام ، يجب أن يكون للمواد الخام FR عالية الجودة محتوى متقلبة أقل من 0.5 ٪ والمحتوى المعدني الثقيل (مثل الرصاص ، الزئبق ، الكادميوم) يقل عن 100ppm.

بالإضافة إلى ذلك ، أثناء الشراء ، من الضروري تقييم قدرات البحث والتطوير ومستوى خدمة الموردين بعد البيع. يمكن للموردين ذوي القدرات القوية للبحث والتطوير أن يوفروا منتجات مخصصة ودعم فني بناءً على التغييرات في الطلب على السوق والاحتياجات الخاصة للمؤسسات ؛ يمكن أن توفر خدمة شاملة بعد البيع حلولًا في الوقت المناسب عندما تنشأ المشكلات أثناء استخدام المواد ، مما يقلل من الخسائر للمؤسسات. يمكن للمؤسسات تقييم قوة البحث والتطوير للموردين من خلال فهم حجم فرق البحث والتطوير الخاصة بهم ، وإنجازات البحث والتطوير السابقة (مثل ما إذا كانت تحمل براءات الاختراع المتعلقة بمواد محاكة اللهب) ، وحالات العملاء ؛ يمكنهم الحكم على جودة خدمة ما بعد البيع من خلال استشارة العملاء الحاليين ومراجعة شروط خدمة ما بعد البيع (مثل ما إذا كان يتم توفير التدريب التقني ووقت الاستجابة لمشكلات الجودة). وفي الوقت نفسه ، يُنصح بالتوقيع على عقد مشتريات مفصل مع المورد ، وتوضيح معايير جودة المنتج ، وطرق القبول (مثل نسبة فحص أخذ العينات وعناصر التفتيش) ، وسياسات الإرجاع والتبادل (مثل الحد الزمني للمعالجة للمنتجات وأساليب التعويضات غير المؤهلة) لتجنب النزاعات لاحقًا.

في عملية الاستخدام ، يجب وضع التركيز على التحكم في معلمات المعالجة ، وإدارة تخزين المواد ، وحماية السلامة للمشغلين. فيما يتعلق بتكنولوجيا المعالجة ، فإن أنواعًا مختلفة من المواد الخام FR لها متطلبات مختلفة لمعالجة درجة الحرارة ووقت الاختلاط وضغط القولبة وغيرها من المعلمات. قد تؤدي إعدادات المعلمة غير السليمة إلى انخفاض أداء مواد النخبة للمواد ، أو خصائص ميكانيكية ضعيفة ، أو تشوهات أثناء المعالجة. على سبيل المثال ، قد تتسبب درجة حرارة المعالجة المفرطة في تحلل مثبطات اللهب في المواد الخام المحتوية على الهالوجين ، وتفقد تأثيرها على محاكاة اللهب ، وبالتالي يتم التحكم في درجة حرارة المعالجة عادة بين 200 ℃ و 250 ℃ ؛ في حين أن المواد الخام FR الخالية من الهالوجيد غير العضوية تتطلب وقتًا أطول للخلط بسبب كمية الإضافة العالية لضمان خلط كافٍ لمثبطات اللهب والمواد الأساسية ، عمومًا 10 ٪-20 ٪ أطول من المواد العادية. يجب على المؤسسات تعيين المعلمات بشكل صارم وفقًا لإرشادات المعالجة التي يوفرها الموردين وإجراء تجارب صغيرة (مثل صنع العينات واختبار أداء عوامل الاحتجاز والخصائص الميكانيكية) قبل الإنتاج الضخم للتحقق مما إذا كان أداء المنتج يفي بالمعايير وتجنب المنتجات غير المؤهلة على نطاق واسع بسبب المعلمات غير الصحيحة.

فيما يتعلق بتخزين المواد ، يجب تحديد بيئات التخزين المناسبة بناءً على شكل وخصائص المواد الخام FR. المواد الخام FR Powder معرضة لامتصاص الرطوبة والكبك ، لذلك يجب تخزينها في مستودع جاف ومؤثر جيدًا مع الرطوبة النسبية التي يتم التحكم فيها بين 50 ٪ و 60 ٪. يجب أن يتم تعبئتها في أكياس مختومة أو براميل مع الموديفات الموضوعة في الداخل. يجب حماية المواد الخام FR الحبيبية من أشعة الشمس المباشرة والبيئات ذات درجة الحرارة العالية لمنع التليين والتشوه ، مع توصية درجة حرارة التخزين أقل من 25 ℃ وبعيدًا عن معدات التدفئة (مثل السخانات والمراجل). يجب تخزين المواد الخام FR السائلة في حاويات مختومة لتجنب التطاير والتفاعلات الكيميائية بالهواء ، مع الابتعاد عن مصادر الحرائق والأكسدة (مثل برمنجان البوتاسيوم وبيروكسيد الهيدروجين) لمنع الاحتراق أو الانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تخزين أنواع مختلفة من المواد الخام FR بشكل منفصل لتجنب التلوث المتبادل (مثل فصل المواد التي تحتوي على الهالوجين وخالية من الهالوجين لمنع التأثير المتبادل على المؤشرات البيئية). يجب وضع علامة على مساحة التخزين بوضوح بمعلومات مثل اسم المواد والمواصفات وتاريخ التخزين وعمر الصلاحية ، ويجب اتباع مبدأ "الأول في الخارج" للتأكد من استخدام المواد في مدة الصلاحية وتجنب تدهور الأداء بسبب انتهاء الصلاحية.

في الوقت نفسه ، أثناء الاستخدام ، من الضروري ضمان حماية السلامة وتدريب المهارات للمشغلين. يجب أن يكون المشغلون على دراية بخصائص المواد الخام FR (مثل ما إذا كانوا يزعجون أو عرضة لتوليد الغبار) ، وإجراءات المعالجة ، واحتياطات السلامة لتجنب حوادث السلامة الناجمة عن العمليات غير الصحيحة. على سبيل المثال ، عند التعامل مع المواد الخام المجفف للمسحوق ، يجب على المشغلين ارتداء أقنعة الغبار (ويفضل أن يكون N95-Screen) ، ونظارات واقية ، والقفازات المضادة للثبات لمنع استنشاق الغبار إلى الجهاز التنفسي أو التلامس مع الجلد ، مما يسبب انزعاجًا. عند استخدام المواد الخام FR السائلة ، يجب على المشغلين ارتداء ملابس واقية كيميائية ؛ إذا كانت المادة تتلامس مع الجلد عن طريق الخطأ ، فيجب شطفها بالماء النظيف لأكثر من 15 دقيقة ويجب الاهتمام الطبي على الفور. أثناء المعالجة ، في حالة إنشاء الغازات المتطايرة ، يجب أن تكون ورشة العمل جيدة التهوية ؛ إذا لزم الأمر ، يجب تثبيت مراوح العادم أو معدات معالجة غاز النفايات. يجب على المؤسسات تنظيم التدريب والتقييمات المنتظمة للمشغلين ، وتغطية خصائص المواد ، ومواصفات التشغيل ، ومقاييس الاستجابة لحالات الطوارئ (مثل طرق التعامل مع حوادث الحريق والتسرب) لضمان أن المشغلين لديهم مهارات التشغيل المؤهلة والوعي بالسلامة.

سيناريوهات التطبيق العملية الغنية: ما هي الحالات النموذجية للمواد الخام FR؟

لقد اخترق تطبيق المواد الخام FR في مختلف الصناعات مثل البناء والإلكترونيات والسيارات والطاقة الجديدة. يمكن أن تظهر حالات التطبيق العملية في الصناعات المختلفة بشكل أكثر حدًا قيمتها في حماية السلامة والترقية الصناعية. لذا ، ما هي حالات التطبيق التمثيلية للمواد الخام FR في ممارسة الإنتاج لمختلف الصناعات؟

في صناعة مواد البناء والبناء ، أثناء بناء مشروع معقد تجاري كبير ، تم استخدام المنتجات المضافة للمواد الخام FR للمواد الزخرفية مثل الأسقف والجدران والأرضيات. من بينها ، اعتمدت مادة السقف ألواح الجبس المعدلة مع مواد FR الخالية من الهالوجين القائمة على الفوسفور ، والتي كان لها مؤشر الأكسجين بنسبة 32 ٪ وتصنيف حرق عمودي لـ V-0 ، مع أداء عزل جيد ؛ استخدمت المواد الجدارية الطلاءات المتجهة للحرائق المصنوعة من المواد الخام FR الخالية من الهالوجيد غير العضوية ، والتي يمكن أن تتوسع لتشكيل طبقة متزايدة من اللهب وذات حرارة في درجات حرارة عالية ، مع تصنيف مقاومة للحريق لأكثر من ساعتين. في حريق محلي عرضي ناتج عن دائرة قصيرة ، لم تُظهر مادة السقف سوى كربنة طفيفة دون احتراق اللهب المفتوح ، وقد منع الطلاء المتجه نحو الحائط بشكل فعال من الانتشار إلى الجزء الداخلي من الجدار ، واكتسبت وقتًا ثمينًا لرجال الإطفاء لإطفاء الحريق وإخلاء الموظفين في Mall. في الوقت نفسه ، بسبب تبني تركيبة محاكة للهب خالية من الهالوجين ، تم إطلاق أي غازات سامة أثناء الاحتراق ، مما يضمن سلامة حياة الموظفين. لم تتحقق هذه الحالة من الدور المهم للمواد الخام FR في سلامة البناء فحسب ، بل شجعت أيضًا تعميم وتطبيق مواد البناء المتقدمة في صناعة البناء المحلية. في وقت لاحق ، اعتمدت العديد من مشاريع البناء العامة الكبيرة (مثل الملاعب ومحطات السكك الحديدية) مواد بناء المواد الخام FR مع الإشارة إلى هذا المعيار.

في صناعة الأجهزة الإلكترونية والأجهزة الكهربائية ، استخدمت مؤسسة إلكترونيات مستهلكية معروفة أجزاء من البلاستيك المعدلة ABS مصنوعة من المواد الخام FR المحتوية على الهالوجين للمكونات مثل طبقة الحماية الرئيسية للبطارية وقشرة البطارية وقشرة محول الطاقة داخل أجهزة الكمبيوتر المحمولة لتحسين أداء السلامة للمنتجات. كان للمواد الخام FR مؤشر الأكسجين بنسبة 38 ٪ ، وتصنيف حرق عمودي لـ V-0 ، وأداء عزل جيد (تصل مقاومة الحجم إلى 10⁴Ω · سم) ، ومقاومة الحرارة (درجة حرارة تشويه الحرارة 85 ℃). في اختبار الدائرة القصيرة للبطارية المحاكاة ، يمكن أن تعزل غلاف البطارية المصنوع من هذه المواد الخام FR بشكل فعال اللهب ؛ حتى عندما ارتفعت درجة الحرارة الداخلية للبطارية إلى أعلى من 200 ℃ ، فإن القشرة لم تتساقط ، وتجنب خطر الانفجار الناجم عن احتراق البطارية. في المقابل ، بدأت قشرة ABS البلاستيكية التقليدية بدون مواد خام FR في التليين وتشوه عند 150 ℃ وحرقها وتصدعها في وقت قصير ، مما يؤدي إلى اشتعال البطارية. بالإضافة إلى ذلك ، كان لهذه المواد الخام FR أداءً جيدًا للمعالجة ويمكن تشكيله بسرعة من خلال صب الحقن ، مع كفاءة الإنتاج أعلى بنسبة 20 ٪ من مواد مواد تقاعد اللهب التقليدية ، وتلبية احتياجات الإنتاج الضخم للمؤسسة. هذا جعل درجة أداء السلامة من هذا النوع من الكمبيوتر المحمول في المرتبة الأولى في تقييمات الصناعة ، مع زيادة حجم المبيعات بنسبة 15 ٪ - 20 ٪ مقارنة بالجيل السابق.

في صناعة الطاقة الجديدة للسيارات ، تستخدم شركة تصنيع مركبات للطاقة الجديدة التي تستخدم المواد الخام من هيدروكسيد غير العضوية التي تعتمد على الهيدروكسيد ، مواد FR الخالية من الهالوجين ، لجعل الطبقة المتلألئة بالحرارة والمواد العازلة لحزمة البطارية استجابةً لاحتياجات حماية السلامة من حزمة البطارية ؛ في الوقت نفسه ، أضافت مواد البولي بروبيلين المعدلة التي تعتمد على الهالوجين الخالية من الهالوجين إلى قشرة حزمة البطارية. من بينها ، كانت مادة الطبقة الملتوية للحرارة موصلية حرارية فقط 0.03W/(M · K) ، والتي يمكن أن تمنع انتقال الحرارة بشكل فعال في درجات حرارة عالية ؛ كان للمواد العازلة مرونة جيدة وأداء محاكة اللهب ، والتي يمكن أن تمتص قوة التأثير أثناء التصادم ومنع الشرر الناجم عن الاحتكاك من إشعال الحريق ؛ كان للمواد الصدفة مؤشر الأكسجين بنسبة 30 ٪ ، وتصنيف حرق عمودي لـ V-0 ، ودرجة حرارة تشويه الحرارة 120 ℃ ، والتي يمكن أن تتكيف مع بيئة درجات الحرارة العالية أثناء تشغيل السيارة. في اختبار الطريق الفعلي ، بعد تصادم مركبة طاقة جديدة مجهزة بحزمة بطارية المواد الخام هذه ، أظهرت حزمة البطارية ارتفاع درجة الحرارة المحلية (ارتفاع درجة الحرارة إلى 180 ℃) ، لكن الطبقة الملتوية للحرارة والمواد المخزن المؤقت منعت بشكل فعال نشر الحرارة ، ولم تسمح القشرة بالاحتراق أو تسمح للموظفين داخل السيارة بإلغاء السلامة. أثبتت هذه الحالة الدور الرئيسي للمواد الخام FR في حماية السلامة لمركبات الطاقة الجديدة وتوفير اتجاه مرجعي لتطوير تكنولوجيا سلامة البطارية في صناعة السيارات الجديدة. في وقت لاحق ، أطلقت العديد من مؤسسات مركبات الطاقة الجديدة تعاونًا مع مورد المواد الخام FR ، مما يعزز ترقية مواد محاكاة اللهب لحزم البطاريات في الصناعة.

في صناعة النسيج ، أضافت علامة تجارية للملابس في الهواء الطلق مواد FR الخالية من الهالوجين التي تستند إلى النيتروجين إلى أقمشة ملابس العمل المستخدمة خصيصًا في الصناعات البترولية والكيميائية لتحسين أداء السلامة من الحرائق للمنتجات. تم توصيل المواد الخام FR بسطح ألياف النسيج من خلال عملية تشريب خاصة ، وكانت طبقة تقاعيد اللهب المتشكلت قابلية للغسل (بعد 50 غسلًا ، لا يزال الأداء المتجهزة للهب بالمتطلبات القياسية) دون التأثير على قابلية التنفس للنسيج (نفاذية الهواء التي تصل إلى 800 ملم/ثانية) ومقاومة التآكل (مقاومة مارتيندالي أكثر من 50 آلاف مرة). كان نسيج ملابس العمل مؤشر الأكسجين بنسبة 28 ٪ وتصنيف حرق عمودي لـ V-1. في اختبار حريق محاكاة ، بعد أن بقي اختبار مرتدي ملابس العمل هذه في اللهب لمدة 30 ثانية ، لم يظهر النسيج سوى الكربنة دون احتراق مستمر أو قطرات منصرة ، وحماية جلد المختبر بشكل فعال من الحروق. بعد إطلاق ملابس العمل هذه ، تم تفضيلها من قبل الشركات في الصناعات عالية الخطورة مثل البترول والهندسة الكيميائية ، مع زيادة الطلبات بنسبة 30 ٪ في غضون نصف عام. كما شجعت البحث والتطوير وتطبيق الأقمشة المتقدمة للهب في صناعة النسيج ، وبعد ذلك بدأت العديد من ماركات الملابس الخارجية في إطلاق سلسلة ملابس العمل السلامة باستخدام المواد الخام FR.

اختبار الأداء هو المفتاح: كيفية تحديد علميا ما إذا كانت المواد الخام FR تلبي المعايير؟

ما إذا كانت المواد الخام FR تفي بالمعايير تؤثر بشكل مباشر على أداء السلامة واستخدام تأثير منتجات المصب ، لذلك يعد اختبار الأداء العلمي أمرًا بالغ الأهمية. لذلك ، في عمل الاختبار العملي ، ما هي الطرق والمؤشرات التي يمكن استخدامها لتحديد ما إذا كان أداء المواد الخام FR يفي بالمتطلبات؟

فيما يتعلق باختبار الأداء المتجه نحو اللهب ، تتضمن طرق الاختبار الشائعة طريقة تحديد مؤشر الأكسجين ، وطريقة اختبار الحرق الرأسية ، وطريقة اختبار كثافة الدخان ، والتي يمكن أن تقيم بشكل شامل قدرة محاكاة اللهب وسلامة الاحتراق للمواد الخام FR. لتقديم معايير امتثال أداء الأداء المتقدمة بوضوح للمواد الخام FR في سيناريوهات التطبيق المختلفة ، يقوم الجدول التالي بفرز الأساليب ومتطلبات المؤشر والسيناريوهات المعمول بها لكل عنصر اختبار:

تحدد طريقة تحديد مؤشر الأكسجين الحد الأدنى لتركيز الأكسجين المطلوب للمادة للحفاظ على الاحتراق (أي مؤشر الأكسجين) عن طريق اختبار حالة احتراق المادة في الغازات المختلطة مع تركيزات أكسجين مختلفة. يشير مؤشر الأكسجين العالي إلى أداء أفضل للهب للمواد. أثناء الاختبار ، يجب تحويل المواد الخام FR إلى عينات قياسية (عادةً ما تكون عينات الشريط بطول 80 مم ، وعرض 10 مم ، وسمك 4 مم) ، وضعت في اختبار مؤشر مؤشر الأكسجين ، وينبغي أن يتم تسجيل تركيز الأكسجين لمراقبة ما إذا كان يجب أن يتم تسجيل حرق العينة ، والحد الأدنى لتركيز الأكسجين للحفاظ على الثقة. على سبيل المثال ، يجب أن يكون للمواد الخام FR المستخدمة للمكونات الإلكترونية مؤشر الأكسجين الذي يزيد عن 30 ٪ لتلبية المعايير ؛ في حين أن المواد الخام FR المستخدمة لبناء التصميمات الداخلية عادة ما يكون لها معيار امتثال لمؤشر الأكسجين لا يقل عن 26 ٪.

تقوم طريقة اختبار الحرق العمودي بتقييم تصنيف محاكاة اللهب (عادةً ما يتم تصنيفه وفقًا لمعايير UL94) عن طريق محاكاة حالة الاحتراق للمادة في حالة عمودية. أثناء الاختبار ، يتم إصلاح العينة رأسياً ، ويستخدم لهب محدد (مثل اللهب الأزرق على ارتفاع 20 مم) لإشعال الجزء السفلي من العينة لمدة 10 ثوانٍ في كل مرة. يجب تسجيل الوقت المحترق (بما في ذلك الاحتراق المشتعل والاحتراق المتوهج) ، وطول الحرق ، وما إذا كان القطرات تشعل الصوف القطني 300 مم أدناه. بناءً على نتائج الاختبار ، يمكن تقسيم المواد إلى درجات مختلفة مثل V-0 و V-1 و V-2. من بينها ، V-0 هو أعلى درجة ، وتتطلب أنه بعد اثنين من الاشتعال ، لا يتجاوز وقت الاحتراق المشتعل 10 ثوان في كل مرة ، لا يتجاوز وقت الاحتراق المتوهج 30 ثانية ، ولا تقطر الصوف القطني ؛ يتطلب V-1 أن وقت الاحتراق المشتعل لا يتجاوز 30 ثانية ، ولا يتجاوز وقت الاحتراق المتوهج 60 ثانية ، ولا يوجد قطرات تشعل الصوف القطني ؛ يسمح V-2 القطرات بإشعال صوف القطن ، لكن متطلبات الاحتراق المشتعل ووقت الاحتراق المتوهج هي نفس متطلبات V-1.

تقوم طريقة اختبار كثافة الدخان بتقييم سلامة الاحتراق للمادة عن طريق قياس تركيز الدخان الناتج أثناء احتراق المواد. أثناء الاختبار ، يتم وضع عينات من المواد الخام FR (عادةً عينات من السمك 100 مم × 100 مم ×) في غرفة الاحتراق من اختبار كثافة الدخان ، ويتم إشعال العينات مع لهب محدد. يتم قياس درجة حظر الضوء من الدخان بشكل مستمر من خلال نظام بصري (مثل جهاز إرسال الليزر ومستقبل) ، ويتم حساب تصنيف كثافة الدخان (SDR). يشير SDR المنخفض إلى أقل دخان تم إنشاؤه أثناء احتراق المواد ، وهو أكثر فائدة لإخلاء الموظفين وإنقاذ الحرائق. بشكل عام ، يجب أن تحتوي المواد الخام FR المستخدمة في الأماكن العامة (مثل مراكز التسوق والمستشفيات) على SDR أقل من 75 ؛ في حين أن تلك المستخدمة في المساحات المغلقة (مثل قمرة القيادة للسيارات وكبائن الطائرات) يجب أن تحتوي على SDR أقل من 50.

فيما يتعلق باختبار الأداء الميكانيكي ، فإنه يشمل بشكل أساسي اختبار قوة الشد ، واختبار قوة التأثير ، واختبار قوة الانثناء ، والذي يمكنه تقييم قدرة المواد الخام FR على المقاومة القوى الخارجية أثناء الاستخدام ، مع التأكد من عدم تشوه المواد أو كسرها في التطبيقات العملية. يتم إجراء اختبار قوة الشد وفقًا لـ GB/T 1040.1-2006. يتم تحويل المواد الخام FR إلى عينات قياسية على شكل دمبل (مثل عينات النوع I بطول إجمالي قدره 170 مم وطول فعال قدره 50 مم). يتم استخدام آلة الاختبار العالمية لتطبيق التوتر المحوري على العينات بسرعة ثابتة (عادة 50 مم/دقيقة) حتى تنكسر العينات. يتم تسجيل أقصى قوة الشد عند الاستراحة ، ويتم حساب قوة الشد باستخدام الصيغة "قوة الشد = أقصى قوة شد / مساحة مستعرضة أصلية للعينة". على سبيل المثال ، تتطلب المواد الخام FR المستخدمة في الأجزاء الداخلية للسيارات قوة شد تزيد عن 25 ميجا باسكال ؛ تلك المستخدمة في علب الأجهزة الإلكترونية تحتاج إلى قوة شد تزيد عن 30 ميجا باسكال.

يتضمن اختبار قوة التأثير بشكل أساسي طريقتين: اختبار تأثير الحزمة المدعوم ببساطة (وفقًا لما يتوافق مع GB/T 1043.1-2008) واختبار تأثير الحزمة الكابولي (وفقًا لـ GB/T 1843-2021). يعد اختبار تأثير الحزمة المدعوم ببساطة مناسبًا للمواد ذات الصلابة الجيدة ، في حين أن اختبار تأثير شعاع الكابولي مناسب للمواد الهشة نسبيًا. مع أخذ اختبار تأثير الحزمة المدعوم ببساطة كمثال ، يتم تحويل المواد الخام FR إلى عينات قياسية مستطيلة (مثل 80 مم × 10 مم × 4 مم). يتم إصلاح العينات في كلا الطرفين على دعم آلة اختبار التأثير ، ويتم إسقاط بندول للكتلة المحددة (مثل البندول 2.75J أو 5.5J) بحرية من ارتفاع محدد للتأثير على منتصف العينات. يتم تسجيل اختلاف الطاقة قبل وبعد تأثير البندول (أي التأثير على الطاقة التي تمتصها العينات) ، ويتم حساب قوة التأثير باستخدام الصيغة "قوة التأثير = امتصاص الطاقة / المساحة المستعرضة الأصلية للعينة". تشير قوة التأثير الأعلى إلى مقاومة تأثير أفضل للمادة. على سبيل المثال ، تتطلب المواد الخام FR المستخدمة في مصدات السيارات قوة تأثير تزيد عن 15 كيلو بايت/م. تحتاج تلك المستخدمة في علب الأجهزة المنزلية إلى قوة تأثير تزيد عن 5 كيلو جول/متر مربع.

يتم إجراء اختبار قوة الانثناء وفقًا لـ GB/T 9341-2008. يتم تحويل المواد الخام FR إلى عينات قياسية مستطيلة (مثل 80 مم × 10 مم × 4 مم). يتم وضع العينات في كلا الطرفين على دعم آلة الاختبار (عادة ما تكون المسافة بين الدعم 16 ضعف سمك العينات). يتم تطبيق قوة الانحناء بشكل عمودي على محور العينات في منتصف العينات بسرعة ثابتة (عادة 2 مم/دقيقة) حتى تنكسر العينات أو تصل التشوه إلى قيمة محددة (مثل الحد الأقصى للانحراف للعينات التي تصل إلى 10 ٪ من المسافة بين الدعم). يتم تسجيل أقصى قوة الانحناء في هذه المرحلة ، ويتم حساب قوة الانحناء باستخدام الصيغة "قوة الانحناء = 3 × قوة الانحناء القصوى × المسافة بين الدعم/(عرض عينة 2 × سمك العينة ²)". عادة ما يكون للمواد الخام FR المستخدمة في الأجزاء الهيكلية (مثل مكونات الحمل وأقواس المعدات) متطلبات قوة انثناء أعلى. على سبيل المثال ، تحتاج الأجزاء الهيكلية للمواد الخام FR المستخدمة في البناء إلى قوة ثنية تزيد عن 40 ميجا باسكال ؛ تلك المستخدمة في أقواس المعدات تتطلب قوة الانحناء تزيد عن 35 ميجا باسا.

بالإضافة إلى ذلك ، يعد اختبار الاستقرار الحراري أيضًا جزءًا مهمًا من اختبار الأداء للمواد الخام FR ، بما في ذلك اختبار درجة حرارة التشويه الحراري وتحليله الحراري ، لضمان أن تتمكن المواد من الحفاظ على أداء مستقر في بيئات درجات الحرارة العالية. يتم إجراء اختبار درجة حرارة التشويه الحراري وفقًا لـ GB/T 1634.1-2021. يتم تحويل المواد الخام FR إلى عينات قياسية (مثل 120 مم × 10 مم × 4 مم) ووضعها في وسط التدفئة (مثل زيت السيليكون) لمختبر درجة حرارة التشويه الحراري. يتم تطبيق الحمل الثابت (مثل 1.82mpa أو 0.45mpa ، وفقًا لتطبيق المواد) في منتصف العينات. يتم زيادة درجة حرارة وسيط التدفئة بمعدل ثابت (عادة 120 ℃/ساعة). عندما يصل تشوه العينات إلى قيمة محددة (مثل 0.25 مم) ، يتم تسجيل درجة الحرارة في هذا الوقت كدرجة حرارة تشويه الحرارة. تشير درجة حرارة تشويه الحرارة المرتفعة إلى استقرار أفضل للمادة في بيئات درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال ، تحتاج المواد الخام FR المستخدمة في المكونات المحيطة بالمحرك بدرجة حرارة تشويه حرارة تزيد عن 150 ℃ ؛ تتطلب تلك المستخدمة في أغلفة المنتجات الإلكترونية درجة حرارة تشويه حرارة تزيد عن 80 ℃.

يقوم التحليل الحراري (TGA) بتقييم الاستقرار الحراري وخصائص التحلل للمواد الخام FR من خلال مراقبة تغيير كتلة المادة مع درجة الحرارة تحت درجة الحرارة المبرمجة. عادة ما يتم إجراء هذا الاختبار وفقًا لـ GB/T 27761-2011. أثناء الاختبار ، يتم وضع 5-10 ملغ من عينات المواد الخام FR في بوتقة من محلل الجافون الحراري. تحت الغاز الخامل (مثل النيتروجين) أو الغلاف الجوي للهواء ، يتم زيادة درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 800 ℃ بمعدل 10 ℃/min-20 ℃/min ، ويتم تسجيل منحنى كتلة العينة مع درجة الحرارة (أي المنحنى الحراري) في الوقت الفعلي. يمكن الحصول على ثلاثة معلمات رئيسية عن طريق تحليل المنحنى: درجة حرارة التحلل الأولي (درجة الحرارة عندما تفقد كتلة العينة 5 ٪) ، ودرجة حرارة معدل التحلل القصوى (درجة الحرارة عندما تفقد كتلة العينة أسرع) ، والكتلة المتبقية (النسبة المئوية للكتلة المتبقية للعينة نسبة إلى الكتلة الأولية في 800 ℃).

تشير درجة حرارة التحلل الأولية الأعلى إلى استقرار أقوى للمادة في بيئات درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال ، تحتاج المواد الخام FR المستخدمة في مكونات حول المحرك إلى درجة حرارة التحلل الأولية تزيد عن 300 ℃ ؛ يمكن أن تعكس درجة حرارة معدل التحلل القصوى شدة تحلل المواد ، وتشير درجة حرارة أعلى إلى التحلل اللطيف للمادة وسلامة أعلى ؛ ترتبط الكتلة المتبقية بمحتوى مكونات محاكاة اللهب في المادة. بشكل عام ، كلما ارتفع محتوى مكونات محاكاة اللهب ، زادت الكتلة المتبقية. على سبيل المثال ، يمكن أن تصل الكتلة المتبقية للمواد الخام FR الخالية من الهالوجين غير العضوية إلى 40 ٪ -60 ٪ ، في حين أن المواد الخام التي تحتوي على الهالوجين هي عادة 10 ٪ -20 ٪. من خلال التحليل الحراري الحراري ، لا يمكن فقط تحديد ما إذا كانت المواد الخام FR تلبي متطلبات درجة الحرارة لسيناريو التطبيق ، ولكن أيضًا للمساعدة في تحليل آلية محاكة اللهب ، مما يوفر أساسًا لتحسين صيغة المواد.

فيما يتعلق باختبار الأداء البيئي ، يجب وضع التركيز على المحتوى المتقلب ، والمحتوى المعدني الثقيل ، ومحتوى الهالوجين للتأكد من أن المواد تلبي احتياجات الإنتاج والاستخدام الأخضر. يتم إجراء اختبار المحتوى المتقلبة وفقًا لـ GB/T 14522-2008. يتم تجفيف عينات المواد الخام FR في فرن عند 105 ℃ ± 2 ℃ لمدة ساعتين ، ويتم حساب المحتوى المتطاير باستخدام الصيغة "المحتوى المتقلب = (الكتلة قبل التجفيف - الكتلة بعد التجفيف)/الكتلة قبل التجفيف × 100 ٪". يجب أن يكون للمواد الخام FR عالية الجودة محتوى متقلبة أقل من 0.5 ٪ لتجنب إطلاق المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) أثناء المعالجة أو الاستخدام ، والتي قد تلوث البيئة أو تؤثر على صحة الإنسان.

يستخدم اختبار المحتوى المعدني الثقيل مطياف الكتلة البلازما المقترنة بالحصول (ICP-MS) أو التحليل الطيفي للامتصاص الذري (AAS) للكشف عن محتوى المعادن الثقيلة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم والكروم السداسي وفقًا لـ GB/T 26125-2011. مطلوب أن يكون محتوى كل معدن ثقيل أقل من 100 جزء في المليون لمنع المعادن الثقيلة من التسرب إلى مصادر التربة أو المياه وتسبب التلوث البيئي بعد التخلص من المواد. يتم إجراء اختبار محتوى الهالوجين وفقًا لـ GB/T 9872-2004. يتم استخدام طريقة كروماتوجرافيا احتراق القنابل الأكسجين للكشف عن المحتوى الكلي للكلور والبروم في المادة. يجب أن يكون محتوى الهالوجين من المواد الخام FR الخالية من الهالوجين أقل من 900ppm (بروم الكلور). لا يوجد الحد الأعلى الإلزامي للمواد الخام التي تحتوي على الهالوجين ، ولكن يجب وضع علامة عليها بوضوح في وصف المنتج لتسهيل المؤسسات المصب للاختيار وفقًا للمتطلبات البيئية.

بالإضافة إلى ذلك ، في بعض سيناريوهات التطبيق ، تحتاج المواد الخام FR أيضًا إلى الخضوع لاختبار أداء خاص. على سبيل المثال ، تحتاج المواد الخام FR المستخدمة في الأسلاك والكابلات إلى إجراء اختبار مقاومة للشيخوخة (وفقًا لـ GB/T 1040.1-2006 ، يجب أن يكون معدل الاحتفاظ بقوة الشد بعد اختبار الشيخوخة الحرارية ≥80 ٪) ؛ تحتاج المواد الخام FR المستخدمة في المنتجات المتعلقة بالتلامس الغذائي إلى إجراء اختبار للهجرة (وفقًا لـ GB 4806.7-2016 ، لضمان أن ترحيل المواد الضارة تلبي متطلبات السلامة الغذائية). يجب على المؤسسات تحديد عناصر الاختبار المقابلة وفقًا لسيناريوهات التطبيق الخاصة بها للتحقق تمامًا مما إذا كان أداء المواد الخام FR يفي بالمعايير ، وتجنب الأمان المحتملة أو المخاطر البيئية للمنتجات بسبب الاختبار الفردي.

الخلاصة: المواد الخام FR - دعم مزدوج للسلامة والترقية الصناعية

من الارتفاع المستمر للطلب في السوق إلى التمايز المتنوع لفئات المنتجات ؛ من الاختراقات المستمرة في البحث والتطوير التكنولوجي إلى التمكين التعاوني للسلسلة الصناعية ؛ من تجنب المخاطر في الشراء والاستخدام إلى التحقق من الحالة في التطبيقات العملية ، ثم إلى اختبار الأداء العلمي والدقيق ، لم تعد المواد الخام FR "مادة حماية أمان واحدة" ، ولكنها أصبحت دعمًا أساسيًا لتعزيز التطوير عالي الجودة لصناعات متعددة مثل البناء ، والالكترونيات ، والسيارات ، والطاقة الجديدة.

في الوقت الذي أصبح فيه الطلب على السلامة من الحرائق أمرًا عاجلاً بشكل متزايد ، تبني المواد الخام FR "جدار واقٍ" لحياة الناس وسلامة الممتلكات من خلال تأخير انتشار النيران وتقليل إطلاق الدخان السام. في موجة الترقية الصناعية ، من خلال تحسين الصيغة والابتكار التكنولوجي ، فإنها توازن بين السلامة والأداء وحماية البيئة ، وتلبية الاحتياجات الشخصية للصناعات المختلفة ، ومساعدة المؤسسات على تحسين القدرة التنافسية للمنتج. تحت اتجاه التطوير الأخضر ، يعزز البحث والتطوير وتطبيق المواد الخام الخالية من الهالوجين ، منخفضة السمية ، والقابلة للتحلل ، لتحويل السلسلة الصناعية نحو الحماية المنخفضة الكربون والبيئة ، وتوافق مع مفهوم التنمية المستدامة.

في المستقبل ، مع مزيد من التحسين لمعايير السلامة في مختلف الصناعات والتقدم المستمر للابتكار التكنولوجي ، ستدخل المواد الخام FR في مجال تطوير أوسع. سواء كان ذلك هو توسع السيناريو في المجالات الناشئة أو تكرار الأداء للمنتجات الحالية ، فسيستمرون في المساهمة في القوة الرئيسية في حماية السلامة الاجتماعية والتنمية الصناعية عالية الجودة باعتبارها هوية مزدوجة من "وصي السلامة" و "التمكين الصناعي". .