Opóźniacze palenia

Opóźniacze palenia (retardanty palenia, środki opóźniające palność, uniepalniacze, antypireny, inhibitory spalania, FR – z ang. flame retardant) – substancje chemiczne stosowane jako dodatki do tworzyw sztucznych i innych materiałów w celu ograniczenia ich palności lub zmniejszenia szybkości ich spalania[1].

Uniepalniacze tworzyw sztucznych można dodawać na etapie polimeryzacji lub sieciowania polimeru (zostają one wówczas wbudowane w jego strukturę) lub podczas jego przetwarzania. Jako opóźniacze palenia stosuje się m.in. związki organiczne zawierające chlor, brom (np. pentabromofenol, C6Br5OH), fosfor (np. fosfoniany) lub azot (np. melamina), a także związki nieorganiczne, np. szkło, krzemionkę, tlenek żelaza(III), wodorotlenek glinu, wodorotlenek magnezu, tlenek tytanu(IV) i wiele innych[1]. Opóźniacze palenia stosowane są także do produktów pochodzenia naturalnego, np. bawełny i celulozy[2]. Jednym z pierwszych środków opóźniających palność był ałun potasowy, stosowany już w starożytności do impregnacji przeciwogniowej drewna[1]. Do przeciwogniowej impregnacji tkanin i drewna stosowane jest też szkło wodne[3].

Ok. 90% środków opóźniających palność wykorzystywanych jest w przemyśle tworzyw sztucznych (dużą wagę przywiązuje się np. do obniżania palności pianek poliuretanowych[2]). Szacuje się, że ok. 30% ich produkcji to tworzywa zawierające inhibitory spalania[4]. W roku 2005 na rynku europejskim dostępnych było 175 tego typu środków. Opóźniacze palenia zawierające brom i chlor zgodnie z dyrektywami Unii Europejskiej są wycofywane z użycia ze względu na ochronę środowiska[4].

Mechanizmy działania opóźniaczy palenia są różne, np.[1]:

  • pochłanianie dużych ilości ciepła podczas rozkładu
  • wydzielanie związków utrudniających dostęp tlenu, np. pary wodnej
  • tworzenie sztywnej warstwy spieczonej chroniącej głębsze warstwy materiału
  • pęcznienie powierzchniowe i wytworzenie warstwy izolującej termicznie
  • wydzielanie rodników zakłócających proces palenia.

Przypisy

  1. ↑ a b c d Dorota Riegert. Sposoby modyfikowania właściwości palnych tworzyw sztucznych. „Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza”. 30 (2), s. 51-57, 2013. ISSN 1895-8443. 
  2. ↑ a b Neisius, Matthias, Liang, Shuyu, Mispreuve, Henri, Gaan, Sabyasachi. Phosphoramidate-Containing Flame-Retardant Flexible Polyurethane Foams. „Industrial & Engineering Chemistry Research”. 52 (29), s. 9752-9762, 2013. DOI: 10.1021/ie400914u. 
  3. ↑ Szkło wodne sodowe R-145 0,5 l. W: Castorama – katalog produktów [on-line]. [dostęp 2014-08-22].
  4. ↑ a b Barbara Cichy, Marta Stechman, Mariusz Nowak, Ewa Kużdżał, Magdalena Turkowska. Bezhalogenowe retardanty palenia o strukturze nano i mikro. „Przemysł Chemiczny”. 90 (5), s. 714–719, 2011.