Что такое меламиновый цианурат?

Меламин цианурат это не сортный комплекс, образованный из молярного соотношения 1: 1 меламина и голубой кислоты. Он отличается от истинной соли, потому что два компонента не ионически связаны, а скорее скреплены обширной сетью сильных водородных связей. Это уникальное соединение дает ему конкретные свойства, которые очень полезны для его основного применения. Его химическая формула может быть представлена как c₆h₉n₉o₃, или, более конкретно, как c₃h₆n₆ · c₃h₃n₃o₃, явно показывая его составляющие молекулы.

Что такое меламиновый цианурат?
Меламиновый цианурат (MCA) представляет собой супрамолекулярный комплекс меламиновой и голубой кислоты, связанный с водородом. Это белый кристаллический порошок, известный своей высокой тепловой стабильностью и эффективностью, в качестве негативного пламени.

Ключевые свойства
Химическая структура и связь:
В отличие от ионных солей, MCA образуется через сложную сеть водородных связей между аминогруппами меламина и гидроксильными/кето -группами голубой кислоты. Эта сильная межмолекулярная связь отвечает за ее стабильность и кристаллическую структуру.
Стехиометрия 1: 1 имеет решающее значение для образования этого стабильного комплекса.

Тепловая стабильность:
MCA демонстрирует превосходную тепловую стабильность, обычно оставаясь стабильной до 320 ° C до 350 ° C. Эта высокая температура разложения делает его подходящим для использования в полимерах, которые требуют высокой температуры обработки, таких как полиамиды.
Выше этой температуры он подвергается эндотермическому разложению, что является ключевой частью его пламенного механизма.

Механизм замедления пламени:
MCA функционирует в первую очередь как газофазное пламенное пламя с некоторыми эффектами конденсированной фазы.
Эндотермическое разложение: при нагревании до температуры разложения (выше 320-330 ° C) MCA поглощает значительное количество тепла от пожара. Этот «эффект охлаждения» помогает снизить температуру сжигания.
Высвобождение невозможных газов: при разложении MCA выпускает неплощенные газы, в первую очередь аммиак (NH₃) и азот (n₂), а также диоксид углерода (Co₂) и водяной пара. Эти газы разбавляют концентрацию горючих газов и кислорода в зоне огня, эффективно удувая огонь.
Формирование ChAR: В некоторых полимерных системах MCA также может способствовать образованию углеродистого слоя Char на поверхности горящего материала. Этот ChAR действует как барьер, изолируя базовый полимер от тепла и кислорода и ингибирует высвобождение дальнейших легковоспламеняющихся летучих продуктов.

Экологические и безопасные аспекты:
Без галогена: одно из наиболее значительных преимуществ заключается в том, что он полностью не содержат галогенов. Это касается растущих проблем с окружающей средой и здоровьем, связанными с традиционными галогенированными огнезащитными эффектами, которые могут высвобождать токсичные и коррозионные газы (например, диоксины и фураны) во время сжигания и являются постоянными органическими загрязнителями.
Низкий дым и токсичность: во время сжигания MCA обычно производит более низкую плотность дыма и менее токсичные пары по сравнению со многими галогенированными альтернативами, повышая пожарную безопасность и снижая вред для жителей и пожарных.
Низкая волатильность: его низкая волатильность означает, что она вряд ли со временем вымывается из полимера.

Растворимость:
MCA имеет очень низкую растворимость в большинстве распространенных органических растворителей и воды. Эта нерастворимость полезна для его успеваемости в полимерах, поскольку она предотвращает выщелачивание и обеспечивает его долгосрочную эффективность. Он немного растворим в кислых ДМСО и водных кислотах.

Основное использование и приложения

Миламиновый цианурат широко используется в качестве негативного огнезащитного вещества (HFFR) в различных материалах, в основном в пластмассовых и полимерных промышленности, для соответствия строгим стандартам пожарной безопасности (например, оценки UL94 V-0). Его ключевые приложения включают:

Полиамиды (нейлоны): это одно из самых важных применений. MCA является исключительно эффективным в незаполненном полиамиде 6 (PA6) и полиамиде 6,6 (PA66), что позволяет этим инженерным пластмассам достигать высоких уровней замедления пламени для таких приложений, как электрические разъемы, выключатели цепи и автомобильные детали.
Термопластичные полиуретаны (TPU): используется в изоляции проводов и кабеля, шлангах и других гибких компонентах.
Полибутилентерефталат (PBT): в электрических и электронных компонентах.
Эпоксидные смолы: для печатных плат (ПХБ), инкапсусантов и покрытий.
Клей и герметики: повышение пожарной стойкости связующих агентов.
Покрытия и краски: обеспечение противопожарных свойств на поверхности.
Текстиль: для огнестрельной отделки в тканях, используемых в обивке, шторах и рабочей одежде.
Эластомеры и каучуки: в различных резиновых продуктах, требующих повышения пожарной безопасности.
Полимерные пены: такие как жесткие полиуретановые пены, пены из полистирола и полиэтиленовые пены, используемые в изоляции и упаковке.
Электрические и электронные компоненты: в частях, где пожарная безопасность имеет решающее значение, учитывая риск коротких замыканий и перегрева.

Таким образом, меламиновый цианурат является важнейшей безгалогеной огнестойким, который предлагает желательную комбинацию высокой тепловой стабильности, эффективного подавления пламени с помощью уникального механизма разложения и экологически благоприятного профиля, что делает его предпочтительным выбором для повышения безопасности пожаров в многочисленных отраслях.