নাইলনের জন্য নাইট্রোজেন-ভিত্তিক অগ্নি প্রতিরোধকের পরিচিতি

নাইলনের জন্য নাইট্রোজেন-ভিত্তিক অগ্নি প্রতিরোধকের পরিচিতি

নাইট্রোজেন-ভিত্তিক অগ্নি প্রতিরোধকগুলোর বৈশিষ্ট্য হলো এদের স্বল্প বিষাক্ততা, অ-ক্ষয়কারিতা, তাপীয় ও অতিবেগুনি রশ্মিরোধী স্থায়িত্ব, ভালো অগ্নি-প্রতিরোধক কার্যকারিতা এবং সাশ্রয়ী মূল্য। তবে, এদের অসুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে প্রক্রিয়াকরণের জটিলতা এবং পলিমার ম্যাট্রিক্সে এদের দুর্বল বিস্তার। নাইলনের জন্য ব্যবহৃত সাধারণ নাইট্রোজেন-ভিত্তিক অগ্নি প্রতিরোধকগুলোর মধ্যে রয়েছে এমসিএ (মেলামাইন সায়ানুরেট), মেলামাইন এবং এমপিপি (মেলামাইন পলিফসফেট)।

অগ্নি-প্রতিরোধক প্রক্রিয়ার দুটি দিক রয়েছে:

1. ঊর্ধ্বপাতন ও তাপশোষক ভৌত কৌশল: অগ্নি প্রতিরোধক পদার্থটি ঊর্ধ্বপাতন এবং তাপ শোষণের মাধ্যমে পলিমার উপাদানের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা কমিয়ে দেয় এবং এটিকে বাতাস থেকে বিচ্ছিন্ন করে।
2. ঘনীভূত দশায় অনুঘটকীয় কার্বনাইজেশন এবং স্ফীতি প্রক্রিয়া: অগ্নি প্রতিরোধকটি নাইলনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে সরাসরি কার্বনাইজেশন এবং প্রসারণকে ত্বরান্বিত করে।

অগ্নি-প্রতিরোধ প্রক্রিয়ায় MCA দ্বৈত ভূমিকা পালন করে, যা কার্বনাইজেশন এবং ফোমিং উভয়কেই ত্বরান্বিত করে। নাইলনের প্রকারভেদের উপর নির্ভর করে এর অগ্নি-প্রতিরোধক কৌশল এবং কার্যকারিতা ভিন্ন হয়। PA6 এবং PA66-এর উপর MCA এবং MPP-এর গবেষণায় দেখা গেছে যে, এই অগ্নি-প্রতিরোধকগুলো PA66-এ ক্রস-লিঙ্কিং ঘটায় কিন্তু PA6-এ এর অবক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে, যার ফলে PA6-এর তুলনায় PA66-এ উন্নততর অগ্নি-প্রতিরোধক কার্যকারিতা পরিলক্ষিত হয়।

১. মেলামাইন সায়ানুরেট (MCA)

জলে মেলামাইন এবং সায়ানুরিক অ্যাসিড থেকে এমসিএ (MCA) সংশ্লেষিত হয়, যা একটি হাইড্রোজেন-বন্ধিত সংযোজিত পদার্থ তৈরি করে। এটি একটি চমৎকার হ্যালোজেন-মুক্ত, স্বল্প-বিষাক্ত এবং স্বল্প-ধোঁয়াযুক্ত অগ্নি-প্রতিরোধক, যা সাধারণত নাইলন পলিমারে ব্যবহৃত হয়। তবে, প্রচলিত এমসিএ-এর গলনাঙ্ক অনেক বেশি (৪০০°C-এর উপরে এটি বিয়োজিত ও ঊর্ধ্বপাতিত হয়) এবং এটিকে শুধুমাত্র কঠিন কণা আকারে রেজিনের সাথে মেশানো যায়, যার ফলে এর অসম বিস্তার ঘটে এবং কণার আকার বড় হয়, যা অগ্নি-প্রতিরোধক কার্যকারিতাকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করে। এছাড়াও, এমসিএ প্রধানত গ্যাসীয় দশায় কাজ করে, যার ফলে দহনের সময় কম পরিমাণে অঙ্গার গঠিত হয় এবং আলগা, অ-সুরক্ষামূলক কার্বন স্তর তৈরি হয়।

এই সমস্যাগুলো সমাধানের জন্য, আণবিক যৌগ প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি পরিপূরক অগ্নি-প্রতিরোধক সংযোজক (WEX) যোগ করে MCA-কে পরিবর্তিত করা হয়েছে, যা MCA-এর গলনাঙ্ক কমিয়ে PA6-এর সাথে এর সহ-গলন এবং অতি-সূক্ষ্ম বিচ্ছুরণ সম্ভব করে তোলে। WEX দহনের সময় অঙ্গার গঠনকেও ত্বরান্বিত করে, কার্বন স্তরের গুণমান উন্নত করে এবং MCA-এর ঘনীভূত-দশার অগ্নি-প্রতিরোধক প্রভাবকে শক্তিশালী করে, যার ফলে উৎকৃষ্ট কর্মক্ষমতাসম্পন্ন অগ্নি-প্রতিরোধক উপাদান তৈরি হয়।

2. Intumescent Flame Retardant (IFR)

আইএফআর একটি গুরুত্বপূর্ণ হ্যালোজেন-মুক্ত অগ্নি-প্রতিরোধক ব্যবস্থা। হ্যালোজেনযুক্ত অগ্নি-প্রতিরোধকের তুলনায় এর সুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে দহনের সময় কম ধোঁয়া নির্গমন এবং অ-বিষাক্ত গ্যাস নিঃসরণ। অধিকন্তু, আইএফআর দ্বারা গঠিত অঙ্গার স্তরটি গলিত, জ্বলন্ত পলিমার শোষণ করতে পারে, যা চুইয়ে পড়া এবং আগুন ছড়িয়ে পড়া প্রতিরোধ করে।

IFR-এর প্রধান উপাদানগুলো হলো:

• গ্যাসের উৎস (মেলামাইন-ভিত্তিক যৌগ)
• অ্যাসিড উৎস (ফসফরাস-নাইট্রোজেন অগ্নি প্রতিরোধক)
• কার্বন উৎস (নাইলন নিজেই)
• সমন্বিত কার্যকারিতা সম্পন্ন সংযোজনী (যেমন, জিঙ্ক বোরেট, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড) এবং ফোঁটা পড়া রোধক উপাদান।

যখন ফসফরাস-নাইট্রোজেন অগ্নি প্রতিরোধক এবং মেলামাইন-ভিত্তিক যৌগগুলির ভরের অনুপাত হয়:

• ১%-এর নিচে: অগ্নি প্রতিরোধ ক্ষমতা অপর্যাপ্ত।
• ৩০%-এর উপরে: প্রক্রিয়াকরণের সময় বাষ্পীভবন ঘটে।
• ১%–৩০% (বিশেষ করে ৭%–২০%): প্রক্রিয়াকরণযোগ্যতাকে প্রভাবিত না করে সর্বোত্তম অগ্নি-প্রতিরোধক কার্যকারিতা।

  More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com