プラスチックの難燃性の紹介

プラスチック製品は、成形や加工が容易で安価であることから、家電製品や電子製品、自動車部品などに広く使用されています。染色、強化、ガラス繊維や炭素繊維の補強などのプラスチック素材の改質により、プラスチック製品の市場需要が拡大しています。しかし、プラスチックは可燃性の材料である。安全上の理由から、最終用途の異なる製品では、UL94やLOI(限界酸素指数)試験などの異なる規制が導入されています。

 

基本的にプラスチック材料の難燃性は、いくつかの基本的なルールによって決定することができます:

  1. 基本的にハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素など)を含むプラスチックは燃えにくい。したがって、含有量が多いほど難燃性に優れています。また、硫黄(S)原子や窒素(N)原子を含むポリマーも、酸化後に良好な難燃性を示す。例えば、プラスチックの王様であるPTFEはテフロン(4つのフッ素がある)からなされます、従って可燃性ではないです; ポリ塩化ビニールはまた塩化ビニルからなされ、塩素の構造を持っています、従ってそれは本質的にまた難燃性です。
  2. 化学構造がベンゼン環を多く含む場合、燃焼過程での熱分解速度が遅くなる。また、クラッキング後に放出される炭素や水素の量が少なくなり、酸素結合の量も少なくなるため、より優れた難燃効果が得られます。
  3. プラスチック複合材料中の無機フィラーの割合。ファイバーグラスも無機粉体も基本的には不燃材料です。プラスチック複合材に添加する添加剤が多ければ多いほど、プラスチック材料が少なくなるため、燃焼過程での可燃物の割合も少なくなり、難燃性を向上させることができます。

 

日常生活では、私たちが使用する一般的なプラスチックのそれぞれには、可燃性から不燃性まで、可燃性の異なる程度があり、それらはPE<PP<PS<PET<PVC、PVCは、その化学構造の塩素原子が多数含まれているので、純粋な製品は非常に不燃性である。しかし、実際には、PVCは加工を容易にするために可塑剤を添加する必要があり、そのために難燃性が低下します。しかし、PVCの難燃性は、カーテン、窓枠、フローリング、ワイヤーカバーなどの内装用途には十分なものである。一般的なエンジニアリングプラスチックの難燃性としては、POM<ABS<PBT<Nylon6<PC<PPO. POMは、分子構造が炭素、水素、酸素で構成されており、ベンゼン環構造を持たないため、最も燃えやすいプラスチックです。

しかし、本来難燃性を有するプラスチック材料は多くはないため、難燃剤を添加して異なる難燃グレードの改質プラスチック材料を得ることは、現在でも材料研究者が積極的に開発している方向性である。

外部リンク:
プラスチックの性質は? | NHK for School

 

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