خودروسازی و ساخت و ساز: محرک توسعه تاخیراندازهای شعله

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر مقررات سختگیرانهآتشگیری در ساختمانسازی و پیشرفتهای سریع وسایل نقلیه برقی (EV) نیازمند سامانههای تاخیراندازهای شعله کاراتر و زیست محیط دوستتر است که در این مقاله به برخی پیشرفتها در این زمینه اشاره شده است.
مقررات ساختمانی سختگیرانهتر و برقی کردن خودرو دو مورد از عوامل بسیاری است که باعث افزایش تقاضای تاخیراندازهای شعله در پلاستیکها میباشند. از آنجاییکه این موضوع در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفتهاست، تولیدکنندگانِ سامانهای تاخیرانداز شعله بدون هالوژن (HFFR، halogen-free flame retardant) سر و صدای زیادی درباره پیشرفتهایشان ایجاد میکنند، حتی اگر هنوز سامانههای هالوژندار سهم قابل توجهی از بازار را تشکیل داده باشد.
به گفته انجمن PINFA (Phosphorus, Inorganic and Nitrogen Flame Retardants Association)، رشد شدآمد با وسایل برقی نوآوری صنعت اصلی است که در پشت رشد گسترده تقاضا برای تاخیراندازهای شعله PIN (فسفردار، معدنی و نیتروژندار) است. این رشد، بهویژه توسط بخشهای ساخت و ساز، ترابری و کاربردهای برقی و الکترونیکی، قانونگذاری (regulatory) و فشار صنعت برای عبور از تاخیراندازهای شعله هالوژندار، افزوده شدهاست.
وسایل نقلیه برقی به خاطر وجود جریانهای قوی (high current) و ذخیره انرژی، باعث افزایش چالشهای امنیتی شعله میشوند. در گذشته، ولتاژ در بعضی از سامانه های خودروهای برقی از 400 ولت تجاوز میکرد، در حالی که به نظر میرسد امروزه بعضی از سازندگان خودرو به سمت 800 ولت حرکت میکنند. فشار نیز برای تشدید استانداردهای ایمنی شعله منسوخ و نامناسب FMVSS 302 برای خودروها ایجاد شده است و تولیدکنندگان با بکارگیری مواد ایمن در مقابل آتش، ابتکار عمل را در دست گرفتهاند.
طرح جایگزینی فلز با پلاستیکها در بخش خودروسازی، به دلایل هزینه و وزن، از برنامه های در دست اقدام است. مواد جدید برای استفاده در وسایل نقلیه لازم است که سبک باشند و در عین حال عملکرد مکانیکی و مقاومت شیمیایی و دمایی را فراهم کنند. سازندگان خودرو به دنبال راهحلی برای یافتن تاخیراندازهای شعله ترجیحا سازگار با محیط زیست هستند که IMDS (سامانه بینالمللی اطلاعات مواد) و GADS (فهرست جهانی مواد موجود در خودروسازی) را رعایت کنند. تاخیراندازهای شعله PIN توانایی ترکیب این ویژگی را با عملکرد آتشگیری و دود کم دارند.
در همایش مقاومت پلاستیکها در برابر آتش AMI سال 2018 که در ماه دسامبر در کلن آلمان برگزار شد، انجمن PINFA اعلام کرد که تبدیل خودروها به خودروهای برقی یک چالش جدید را برای پلاستیکها ایجاد خواهد کرد: مقاومت پلاستیکها در برابر سوخت و روغن کمتر حائز اهمیت است، در حالی که ولتاژهای زیاد و جریان برق خطر بیشتری برای آتشگیری به دلیل مشکلات برقی خواهد داشت.
به گفته شرکت Clariant، تاخیراندازهای شعله Exolit برای پلاستیک-های مهندسی ماندگاری (sustainable) و ارزش افزایی برای ایمنی را به ارمغان میآورند. تاخیراندازهای شعله Exolit OP بر پایه فسفینات¬ها هستند و اثر همافزایی با تمام پلی آمیدها دارند. درحالی که فسفینات خالص Exolit OP 1230 میتواند برای همه پلی-آمیدهای پلیفتالیک استفاده شود، آمیخته¬های همافزای Exolit OP 1312، Exolit OP 1314 و Exolit OP 1400 برای پلیآمید6 و پلیآمید66 انتخاب شوند. برای پلیآمیدهای پایه زیستی و به خصوص پلی آمیدها با زنجیر طولانی، Exolit OP 1400 عملکرد خوبی نشان میدهد.
همه محصولات Exolit OP خواص مکانیکی خوب و CTI (شاخص ردگذاری مقایسهای،Comparative Tracking Index) 600 ولت دارند. این ویژگیها، همراه با رنگپذیری خوب، آنها را برای کاربردهای مورد تقاضا از جمله اتصالات (connectors) مورد استفاده برای وسایل نقلیه برقی (e-mobility) ایده¬آل میسازد. همزمان نگرانی اصلی، قابلیت ماندگاری و بازیافت پذیری محصولات بسپاری تاخیراندازهای شعله است.
شرکت Clariant افزود که در بررسی اخیر توسط موسسهFraunhofer  برای دوام ساختاری و اطمینان پذیری سامانه (System Reliability)، خواص اشتعال پذیری و مکانیکی آمیزههای پلی آمید6 و پلی آمید66 حاویExolit OP، در چندین چرخه رانشگری متوالی مورد اندازهگیری و بررسی قرار گرفت. هر دو آمیزه درجهبندی UL 94 v-0 را حفظ کردند و ویژگیهای مکانیکی خاصی را به دلیل کوتاه شدن الیاف شیشه بعد از چندین چرخه رانشگری نشان دادند که به گفته شرکت هیچ اثر دیگری ندارد. در شکل 1، یک نمونه بسپار که در شرکت Clariant تحت آزمون عمودی UL94 قرار گرفت، نشان داده شده است.

برگردان: مهندس سیده سیما سیدآقامیری
[email protected]

 

(ادامه دارد…)

 

متن کامل این مقاله را که در ویژه نامه  200 ماهنامه بسپار در نیمه خردادماه منتشر شده است، بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید.