Alev geciktiriciler, yangınların başlamasını önlemek veya yangının yayılmasını yavaşlatmak ve ek kaçış süresi sağlamak için yanıcı malzemelere eklenen çeşitli maddeler anlamına gelir.
"Alev geciktirici" terimi, bir kimyasallar ailesini değil, bir işlevi ifade eder.
Farklı özelliklere ve moleküler yapılara sahip çeşitli farklı kimyalar, alev geciktirici görevi görür ve bu kimyasallar genellikle etkinlik için birleştirilir.
Piyasada halojen içermeyen alev geciktiriciler tercih edilmektedir.
Alev geciktiriciler, yangının yayılmasını yavaşlatarak veya durdurarak ya da yoğunluğunu azaltarak hayat kurtarmaya yardımcı olur.
Yangın geciktiriciler olarak da adlandırılırlar, telefon ve perdelerden araba koltuklarına ve binalara kadar her şeyde kullanılırlar.
Bir yangın başlarsa, onu tamamen durdurabilir veya yavaşlatabilir ve böylece kaçmak için değerli ekstra zaman sağlayabilir.
Halojen içermeyen, fosfor bazlı alev geciktiricilerimizle malzemelere, ürünlere ve kaplamalara güvenilir yangın direncinden fazlasını eklersiniz
Duman toksisitesini azaltmak ve katkı maddelerinin geçişini önlemek için halojensiz alev geciktiriciler geliştirilmiştir.
Alev geciktiriciler yangınların insanlar, mallar ve çevre üzerindeki etkisini nasıl azaltır?
Ateşleme işleminin erken bir aşamasında, alev geciktiriciler için için yanan bir yangının (örneğin aşırı ısınmış elektrikli cihaz) söndürülmesine büyük ölçüde katkıda bulunabilir. Yangının daha sonraki bir aşamasında - ya da yangın çok güçlü ya da çok hızlı yayıldığında - alev geciktiriciler yangının parlamasını artık durduramaz.
Ancak, darbeyi ve hasarı sınırlayabilirler (örneğin, alev geciktirici perdeler hızla alev almaz). Ve çok önemli bir fayda sağlayarak, insanların yangından kaçmaları için ayrılan zamanı artırarak insan hayatını kurtarabilirler (örneğin, toplu taşıma araçlarında alev geciktirici donanımlı plastikler).
Halojensiz alev geciktiricilerin halojenli alternatiflere göre avantajları nelerdir?
Geleneksel halojenli alev geciktiriciler işlerini yapar. Apaçık. Ancak bu kimyasalların "Aşil topuğu" toksisiteleri ve yan etkileridir: Bir yandan bu katkı maddelerinin bazıları Çok Önem Arz Eden Maddeler (SVHC) olarak listelenmiştir.
Öte yandan bir yangın, bromlu dioksinler ve furanlar gibi halojenli alev geciktiricilerden birçok toksik madde açığa çıkarabilir.
Ek olarak, halojenli alev geciktiriciler genellikle antimon trioksit ile birlikte kullanılır.
Duman toksisitesini azaltmak ve katkı maddelerinin geçişini önlemek için halojensiz alev geciktiriciler geliştirilmiştir.
Ayrıca, alev geciktirmede hiçbir ödün verilmez ve nihai uygulamanın teknik parametreleri üzerinde çok az etkisi vardır.
Bu arada, yeniden düşünmek, çoğu zaman bireysel polimerler ve uygulamalar için özel olarak üretilmiş önemli bir çeşitlilikte halojensiz alev geciktiricilere yol açar.
Farklı malzemelere eklendiğinde, alev geciktiriciler yangınların başlamasını önlemeye veya yayılmalarını sınırlamaya yardımcı olabilir.
ABD Yangın İdaresi ve Ulusal Yangından Korunma Derneği'ne (NFPA) göre, 2019'da Amerika Birleşik Devletleri'nde tahmini 1,3 milyon yangın rapor edildi ve 3,700 sivil yangın ölümüne, 16,600 sivil yaralanmaya ve 14,8 milyar dolarlık maddi hasara neden oldu.
Günümüz binalarında büyük hacimli elektrikli ve elektronik ekipmanın daha büyük hacimli yanıcı malzemelerle birleştiğinde yangın tehlikesi potansiyelini artırabileceğinden, alev geciktiricilerin kullanımı günümüzde özellikle önemlidir.
Alev geciktiriciler, tüketicilere kritik bir yangın koruma katmanı sağlar ve yangınla ilişkili riskleri azaltmak için hayati öneme sahip olabilir.
Günümüzde alev geciktiriciler tipik olarak dört ana alanda kullanılmaktadır: elektronik ve elektrikli cihazlar, inşaat ve inşaat malzemeleri, mobilyalar ve ulaşım.
Elektronik ve Elektrikli Cihazlar
Alev geciktiriciler, televizyonlar ve bilgisayarlar gibi modern elektronik ekipmanların yangın güvenliği standartlarını karşılamasını sağlayabilir ve bu yüzlerce ürünün güvenliği için hayati öneme sahip olabilir.
Yapı ve İnşaat Malzemeleri
Okullar ve hastaneler dahil olmak üzere evlerde, ofislerde ve kamu binalarında çeşitli yapı ve inşaat malzemelerinde kullanılan alev geciktiriciler, yangın güvenliği korumasını artırabilir.
Mefruşat
Mobilyalarda kullanılan malzeme dolgularına ve liflere alev geciktiricilerin eklenmesi, kişilere ekstra bir yangın koruma katmanı sağlamaya yardımcı olur ve bir yangın durumunda kritik kaçış süresini artırabilir.
Ulaşım
Uçaklardan arabalara ve trenlere kadar, alev geciktiriciler, yolcuları yangının yıkımından korumada önemli bir rol oynayabilir.
Örneğin, Temmuz 2013'te San Francisco'daki Asiana Havayolu kazasından sonra, uzmanlar alev geciktirici malzemelerin yolcuların kazada hayatta kalmalarına yardımcı olduğunu belirttiler.
Eski FAA Direktörü Steven Wallace'ın New York Times'a söylediği gibi, "Koltukların altına folyo kaplama da dahil olmak üzere uçağın içindeki alev geciktirici malzemeler, büyük olasılıkla birçok yolcunun korunmasına yardımcı oldu."
Alev Geciktirici Kategorileri
Ateşe dayanıklı olması gereken malzemeler ve ürünler kimyasal ve fiziksel olarak farklı olabilir ve çeşitli alev geciktiricilere ihtiyaç duyan farklı kullanımlara sahip olabilir.
Klor ve brom, halojenli alev geciktirici örnekleridir.
Halojenli alev geciktiriciler, bir halojen atomuna bağlı bir karbon atomuna sahiptir ve birçok plastik ve tekstil türünü korumak için kullanılır.
Tetrabromobisphenol-A (TBBPA), baskılı devre kartlarının üretiminde hammadde olarak kullanılan halojenli bir alev geciktiricidir.
Elektrik ve elektronik bileşenleri çevreleyen plastik kasalarda da kullanılır.
Fosfor, sıvı ve katı organik veya inorganik alev geciktiriciler üretmek için kullanılır.
Bu tür alev geciktiriciler, yangına dayanıklı mobilya, şilteler ve ısı yalıtım malzemeleri yapmak için poliüretan köpüklerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Fosfor, yangına dayanıklı kaplamalarda ve esnek polivinil klorürde (PVC) yaygın olarak kullanılır.
Ayrıca elektronikte ve anahtar ve konektör imalatında kullanılan yüksek sıcaklık plastiklerinde uygulanır ve bazı daha az yanıcı plastiklerde kılıflar için kullanılır.
Azot bazlı alev geciktiriciler naylonlarda, poliolefinlerde, poliüretan köpüklerde ve yangına dayanıklı boyalarda, tekstillerde ve duvar kağıtlarında kullanılır.
Çeşitli inorganik ve mineral bileşikler, brom, fosfor veya nitrojen ile birleştirilir ve alev geciktirici veya alev geciktirici sistemlerin elemanları olarak kullanılır.
İnorganik bileşikler, nitrojen, grafit, silika ve amonyum fosfat ve polifosfat gibi inorganik fosfat bazlı olanları içerir.
Mineral bileşikler arasında belirli fosfatlar, metal oksitler, hidroksitler ve alüminyum, çinko ve magnezyum gibi diğer metal ürünler bulunur.
Diğer elementlerle birlikte kullanılan inorganik ve mineral bileşikler, plastiklerde, köpüklerde, tekstillerde ve ahşap ürünlerde yangın güvenliğinin sağlanmasına yardımcı olabilir.
Alev geciktiriciler terimi, plastikler ve tekstiller gibi üretilmiş malzemelere ve yüzey kaplamaları ve kaplamalara eklenen çeşitli bir kimyasal grubunu kapsar.
Alev geciktiriciler, bir ateşleme kaynağının mevcudiyetiyle aktive edilir ve çeşitli farklı fiziksel ve kimyasal yöntemlerle tutuşmanın daha fazla gelişmesini önlemesi veya yavaşlatması amaçlanır. Polimerizasyon işlemi sırasında bir kopolimer olarak eklenebilirler veya daha sonra bir kalıplama veya ekstrüzyon işleminde polimere eklenebilir veya (özellikle tekstiller için) topikal bir son kat olarak uygulanabilir.
Mineral alev geciktiriciler tipik olarak katkı maddesi iken, organohalojen ve organofosfor bileşikleri reaktif veya katkı maddesi olabilir.
Alev geciktiriciler, bir ateşleme kaynağının mevcudiyeti ile aktive edilir ve çeşitli farklı fiziksel ve kimyasal yöntemlerle tutuşmanın daha fazla gelişmesini önleme veya yavaşlatma amaçlıdır.
ANAHTAR KELİMELER:
Alev geciktiriciler, Klor, Brom, kimyasal, katkı maddesi, alev, reaktan, şirket, yangın, güvenlik
Sınıflar
Hem Reaktif hem de Katkı Maddeli Alev geciktirici türleri ayrıca birkaç farklı sınıfa ayrılabilir:
Alüminyum hidroksit (ATH), magnezyum hidroksit (MDH), huntit ve hidromagnezit, çeşitli hidratlar, kırmızı fosfor ve bor bileşikleri gibi mineraller, çoğunlukla boratlar.
Organohalojen bileşikler.
Bu sınıf, klorendik asit türevleri ve klorlu parafinler gibi organoklorinleri;
dekabromodifenil eter (dekaBDE), dekabromodifenil etan (dekaBDE'nin yerine geçer) gibi organobrominler, bromlu polistirenler, bromlu karbonat oligomerleri (BCO'lar), bromlu epoksi oligomerleri (BEO'lar) ve herheksabromofra pAO'lar gibi polimerik bromlu bileşikler (HBCD).
Halojenli alev geciktiricilerin tümü olmasa da çoğu, verimliliklerini artırmak için bir sinerjist ile birlikte kullanılır.
Antimon trioksit yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak pentoksit ve sodyum antimonat gibi diğer antimon formları da kullanılmaktadır.
Organofosfor bileşikleri.
Bu sınıf, trifenil fosfat (TPP), resorsinol bis (difenilfosfat) (RDP), bisfenol A difenil fosfat (BADP) ve trikresil fosfat (TCP) gibi organofosfatları; dimetil metilfosfonat (DMMP) gibi fosfonatlar; ve alüminyum dietil fosfinat gibi fosfinatlar.
Önemli bir alev geciktirici sınıfında, bileşikler hem fosfor hem de halojen içerir. Bu tür bileşikler arasında tris (2,3-dibromopropil) fosfat (bromlu tris) ve tris (1,3-dikloro-2-propil) fosfat (klorlu tris veya TDCPP) ve tetrakis (2-kloroil) dikloroizopentildifosfat (V6) gibi klorlu organofosfatlar bulunur. ). [7]
Karboksilik asit [9] ve dikarboksilik asit gibi organik bileşikler
Mineral alev geciktiriciler esas olarak ilave alev geciktiriciler olarak işlev görür ve çevreleyen sisteme kimyasal olarak bağlanmaz. Organohalojen ve organofosfat bileşiklerinin çoğu, kendilerini çevrelerine eklemek için kalıcı olarak reaksiyona girmezler, ancak geciktirici etkinliklerini kaybetmeden entegre olmalarını sağlamak için bu malzemelere daha fazla kimyasal grup aşılamak için daha fazla çalışma yapılmaktadır.
Bu aynı zamanda bu malzemeleri çevreye yaymaz hale getirecektir.
Alev geciktirici emisyonlar hakkındaki kamuoyu tartışmaları nedeniyle, bu reaktif ve emisyonsuz özelliklere sahip bazı yeni halojenlenmemiş ürünler 2010'dan beri piyasaya sürülüyor. Bu yeni Reaktif malzemelerin bazıları, düşük çevresel etkileri nedeniyle US-EPA onayını bile aldı.
Geciktirme mekanizmaları
Alev geciktirmenin temel mekanizmaları, spesifik alev geciktirici ve alt tabakaya bağlı olarak değişir.
Katkı maddesi ve reaktif alev geciktirici kimyasalların her ikisi de buhar (gaz halinde) veya yoğunlaşmış (katı) fazda işlev görebilir.
Endotermik bozulma
Bazı bileşikler, yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında endotermik olarak parçalanır. Magnezyum ve alüminyum hidroksitler, çeşitli karbonatlar ve hidratlarla birlikte, örneğin huntit ve hidromagnezit karışımları gibi bir örnektir.
Reaksiyon, substrattan ısıyı uzaklaştırır, böylece materyali soğutur.
Hidroksitlerin ve hidratların kullanımı, polimerlerin (tipik olarak tel ve kablo uygulamaları için poliolefinlerde kullanılan) maksimum işleme sıcaklığını sınırlayan nispeten düşük ayrışma sıcaklıkları ile sınırlıdır.
Termal koruma (katı faz)
Alevin malzeme üzerine yayılmasını durdurmanın bir yolu, yanan ve yanmayan parçalar arasında bir ısı yalıtım bariyeri oluşturmaktır.
Şişen katkı maddeleri sıklıkla kullanılır; onların rolü, alevi malzemeden ayıran ve yanmamış yakıta ısı transferini yavaşlatan polimer yüzeyini bir kömüre dönüştürmektir.
Halojenlenmemiş inorganik ve organik fosfat alev geciktiriciler tipik olarak bu mekanizma yoluyla bir polimerik kömürleşmiş fosforik asit tabakası oluşturarak etki eder.
Gaz fazının seyreltilmesi
Bazı malzemelerin termal bozunması ile üretilen asal gazlar (çoğunlukla karbondioksit ve su), yanıcı gazların seyrelticileri olarak işlev görür, bunların kısmi basınçlarını ve kısmi oksijen basıncını düşürür ve reaksiyon hızını yavaşlatır.
Gaz fazı radikal söndürme
Klorlu ve bromlu malzemeler termal bozunmaya uğrar ve hidrojen klorür ve hidrojen bromür veya antimon trioksit, antimon halojenürler gibi bir sinerjist varlığında kullanılırsa serbest bırakır.
Bunlar alevdeki oldukça reaktif H · ve OH · radikalleri ile reaksiyona girerek inaktif bir molekül ve bir Cl · veya Br · radikaline neden olur.
Halojen radikali H veya OH ile karşılaştırıldığında çok daha az reaktiftir ve bu nedenle yanmanın radikal oksidasyon reaksiyonlarını yayma potansiyeli çok daha düşüktür.
Kullanım ve etkinlik
Yangın güvenliği standartları
Alev geciktiriciler tipik olarak mobilya, tekstil, elektronik ve yalıtım gibi yapı ürünleri için yanıcılık standartlarını karşılamak için endüstriyel ve tüketici ürünlerine eklenir.
1975'te Kaliforniya, mobilyaları doldurmak için kullanılan poliüretan köpük gibi malzemelerin bir muma eşdeğer küçük bir açık aleve en az 12 saniye dayanabilmesini gerektiren Teknik Bülten 117'yi (TB 117) uygulamaya başladı.
Poliüretan köpükte, mobilya üreticileri tipik olarak TB 117'yi katkı maddesi halojenli organik alev geciktiricilerle karşılar.
Başka hiçbir ABD eyaleti benzer bir standarda sahip olmasa da, California çok büyük bir pazara sahip olduğu için birçok üretici, Amerika Birleşik Devletleri'ne dağıttığı ürünlerde TB 117'yi karşılıyor.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mobilyalarda alev geciktiricilerin ve özellikle halojenli organik alev geciktiricilerin çoğalması, TB 117 ile güçlü bir şekilde bağlantılıdır.
Döşemeli mobilyalarda alev geciktiricilerin sağlık üzerindeki etkileriyle ilgili endişelere yanıt olarak, Kaliforniya Şubat 2013'te TB 117'yi döşemeli mobilyayı kaplayan kumaşın için için yanma testini karşılamasını ve köpük yanıcılık standartlarını ortadan kaldıracak şekilde değiştirilmesini önerdi.
Vali Jerry Brown, Kasım ayında değiştirilmiş TB117-2013'ü imzaladı ve 2014'te yürürlüğe girdi.
Değiştirilen düzenleme, alev geciktiricilerde bir azalmayı zorunlu kılmamaktadır.
Bununla birlikte, alev geciktiricilerden çevreye salınımların ortadan kaldırılmasıyla ilgili bu sorular, halojen bileşikleri içermeyen ve ayrıca kullanılan köpüklerin kimyasal yapısına kalıcı olarak dahil edilebilen, yüksek verimli alev geciktiricilerin yeni bir sınıflandırması kullanılarak çözülebilir. mobilya ve yatak endüstrisi.
Elde edilen köpüklerin alev geciktirici emisyon üretmediği onaylanmıştır.
Bu yeni teknoloji, ağırlıkça yaklaşık üçte bir oranında doğal yağ içeren son köpük ile tamamen yeni geliştirilmiş "Yeşil Kimya" ya dayanmaktadır. California TB 117 köpüklerinin üretiminde bu teknolojinin kullanılması, ev ve ofis ortamlarına kimyasal emisyonlara karşı yeni tanınan ve yeni ihtiyaç duyulan korumayı sağlarken, tüketici için açık alev tutuşmasına karşı sürekli koruma sağlar.
Bu "Yeşil Kimya" ile 2014 yılında yapılan daha yeni çalışmalar, yangın durumlarında çok daha az duman üreten yaklaşık yüzde elli doğal yağ içeren köpüklerin yapılabileceğini göstermiştir. Bu düşük emisyonlu köpüklerin duman emisyonlarını% 80'e kadar azaltma kabiliyeti, yangın durumlarından kaçmaya yardımcı olacak ve aynı zamanda ilk müdahale ekipleri, yani genel olarak acil servisler ve özellikle itfaiye personeli için riskleri azaltacak ilginç bir özelliktir.
Avrupa'da, mobilyalar için alev geciktirici standartlar değişiklik gösterir ve İngiltere ve İrlanda'da en katı olanlarıdır.
Genel olarak, dünya çapında mobilya ve yumuşak mobilyalar için çeşitli yaygın alev geciktirici testlerin sıralaması, Kaliforniya testi Cal TB117 - 2013 testinin geçilmesi en kolay test olduğunu, Cal TB117 -1975'i geçmede artan zorluk olduğunu ve ardından İngiliz testi BS'nin geldiğini gösterir. 5852 ve ardından Cal TB133. Dünya çapında en zorlu yanıcılık testlerinden biri, muhtemelen, test parçasında alevi patlatan bir gazyağı brülörünün kullanılmasını içeren uçak koltukları için ABD Federal Havacılık Otoritesi testidir. İngiltere hükümeti tarafından yürütülen 2009 Greenstreet Berman araştırması, 2002 ile 2007 arasındaki dönemde Birleşik Krallık Mobilya ve Mefruşat Yangın Güvenliği Yönetmeliklerinin yılda 54 daha az ölüm, yılda 780 daha az ölümcül olmayan zayiat ve 1065 daha az yangın olduğunu gösterdi. 1988'de Birleşik Krallık mobilya güvenliği yönetmeliklerinin yürürlüğe girmesinin ardından her yıl. [17]
Etkililik
Alev geciktirici kimyasalların ev yangınlarında tüketici ürünlerinin tutuşabilirliğini azaltmadaki etkinliği tartışmalıdır.
Amerikan Kimya Konseyi'nin Kuzey Amerika Alev Geciktirici İttifakı gibi alev geciktirici endüstrinin savunucuları, Ulusal Standartlar Bürosu'nun alev geciktirici ürünlerle (poliüretan köpük dolgulu bir sandalye ve diğer birkaç nesne) dolu bir oda olduğunu belirten bir çalışmadan alıntı yapıyor. dolaplar ve elektronikler dahil), bina sakinlerinin odadan kaçmaları için benzer bir odadan alev geciktirici içermeyen 15 kat daha fazla zaman aralığı sundu.
Bununla birlikte, baş çalışma yazarı da dahil olmak üzere bu pozisyonun eleştirmenleri, 1988 çalışmasında kullanılan alev geciktirici seviyelerinin, ticari olarak bulunmasına rağmen, TB 117'nin gerektirdiği seviyelerden çok daha yüksek olduğunu ve Amerika Birleşik Devletleri'nde döşemeli mobilyalarda yaygın olarak kullanıldığını savunuyor. . [10]
Başka bir çalışma, alev geciktiricilerin toksik emisyonlar oluşturmadan yangın risklerini azaltmak için etkili bir araç olduğu sonucuna varmıştır.
1980'lerde yapılan çeşitli çalışmalar, farklı alev geciktirici formülasyonlar da dahil olmak üzere farklı döşeme ve dolgu türlerine sahip tüm mobilya parçalarında tutuşmayı test etti.
Özellikle, yangın tehlikesinin iki temel göstergesi olan maksimum ısı yayılımına ve maksimum ısı yayma süresine baktılar.
Bu araştırmalar, kumaş kaplama tipinin tutuşma kolaylığı üzerinde büyük bir etkisi olduğunu, pamuklu dolguların poliüretan köpük dolgulara göre çok daha az yanıcı olduğunu ve bir astar malzemenin tutuşma kolaylığını önemli ölçüde azalttığını buldu. [21] [22] Ayrıca, bazı alev geciktirici formülasyonların tutuşma kolaylığını azaltmasına rağmen, TB 117'yi karşılayan en temel formülasyonun çok az etkiye sahip olduğunu bulmuşlardır. [22] Çalışmalardan birinde, TB 117'yi karşılayan köpük dolgular, alev geciktirici içermeyen aynı köpük dolgularla eşdeğer tutuşma sürelerine sahipti. [21] Poliüretan Köpük Derneğinin Bildirilerinden bir rapor da TB 117'yi karşılamak için alev geciktiricilerle işlenmiş köpük yastıklarla açık alev ve sigara testlerinde hiçbir fayda göstermedi.
Ancak, diğer bilim adamları bu açık alev testini destekliyor.
Pamukla karşılaştırıldığında alev geciktiriciler yangın toksisitesini artırır.
Tezgah ölçeğinde yanıcılık testleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptirler, ancak büyük ölçekli yangın testlerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahiptirler.
Doğal olarak alev geciktirici malzemelerden yapılmış mobilyalar, alev geciktiricili köpükten çok daha güvenlidir.
Çevre ve sağlık sorunları
Alev geciktiricilerin çevresel davranışı 1990'lardan beri incelenmektedir.
İnsanlar dahil olmak üzere birçok çevresel bölmede ve organizmada temelde bromlu alev geciktiriciler bulundu ve bazı ayrı maddelerin toksik özelliklere sahip olduğu bulundu. Bu nedenle yetkililer, STK'lar ve ekipman üreticileri tarafından alternatifler talep edildi. AB tarafından finanse edilen işbirlikçi araştırma projesi ENFIRO (AB araştırma projesi FP7: 226563, 2012'de sonuçlandırıldı), yerleşik bromlu alev geciktiricilere alternatifler konusunda yeterli çevresel ve sağlık verilerinin bilinmediği varsayımından yola çıktı. Değerlendirmeyi tamamen kapsamlı hale getirmek için, malzeme ve yangın performansının karşılaştırılmasına ve halojensiz ve bromlu alev geciktiriciler içeren bir referans ürünün yaşam döngüsü değerlendirmesine girişilmesine karar verildi. Mühendislik plastiklerinden, baskılı devre kartlarına, enkapsülanlardan tekstil ve şişen kaplamalara kadar çok çeşitli uygulamaları temsil eden yaklaşık bir düzine halojensiz alev geciktirici üzerinde çalışıldı. Çalışılan alev geciktiricilerin büyük bir grubunun iyi bir çevre ve sağlık profiline sahip olduğu bulundu: amonyum polifosfat (APP), Alüminyum dietil fosfinat (Alpi), alüminyum hidroksit (ATH), magnezyum hidroksit (MDH), melamin polifosfat (MPP), dihidrooksafosfafenantren (DOPO), çinko stannat (ZS) ve çinko hidroksstanat (ZHS). Genel olarak, incelenen bromlu alev geciktiricilere göre yağlı dokuda biyolojik olarak birikme eğiliminin çok daha düşük olduğu bulundu.
Farklı alev geciktiricilere sahip malzemelerin yanma davranışına ilişkin testler, stirenik polimerlerdeki aril fosfatlar RDP ve BDP haricinde, halojensiz alev geciktiricilerin daha az duman ve toksik yangın emisyonları ürettiğini ortaya koymuştur.
Süzme deneyleri, polimerin doğasının baskın bir faktör olduğunu ve halojensiz ve bromlu alev geciktiricilerin süzdürme davranışının karşılaştırılabilir olduğunu gösterdi.
Bir polimerler ne kadar gözenekli veya "hidrofilik" ise o kadar fazla alev geciktirici açığa çıkabilir.
Bununla birlikte, gerçek dünya plastik ürünlerini temsil eden kalıplanmış plakalar, ekstrüde edilmiş polimer granüllere göre çok daha düşük sızma seviyeleri gösterdi.
Etki değerlendirme çalışmaları, elektronik ürünlerin uygun olmayan atık ve geri dönüşüm işleminin bromlu alev geciktiricilerle işlenmesinin halojen içermeyen alternatifler için geçerli olmayan dioksinler üretebileceğini yeniden doğruladı. Ayrıca, Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (US-EPA), alternatif alev geciktiricilerin çevresel değerlendirmesi, basılı kablo panoları için alev geciktiriciler üzerine "çevre için tasarım" projeleri ve dekabromo difenileterlere alternatifler ile ilgili bir dizi proje yürütmektedir. ve heksabromosiklododekan (HBCD).
Toksisite mekanizmaları
Doğrudan maruz kalma
Çoğu bromlu alev geciktirici dahil aromatik halkalara sahip birçok halojenli alev geciktirici, muhtemelen tiroid hormonu bozuculardır.
EPA, PBDE'lerin özellikle hayvanların gelişen beyinleri için toksik olduğunu belirtti. Hakemli araştırmalar, beynin gelişimi sırasında farelere uygulanan tek bir dozun bile, hiperaktivite dahil olmak üzere davranışta kalıcı değişikliklere neden olabileceğini göstermiştir.
In vitro laboratuar çalışmalarına dayanarak, PBDE'ler, TBBPA ve BADP dahil olmak üzere çeşitli alev geciktiriciler muhtemelen östrojenler, progesteron ve androjenler dahil diğer hormonları da taklit eder.
Daha düşük bromlama derecelerine sahip Bisfenol A bileşiklerinin daha büyük östrojenisite sergilediği görülmektedir.
Daha az bromlu PBDE'ler de dahil olmak üzere bazı halojenli alev geciktiriciler, in vitro hücre kültürü çalışmalarında doğrudan nörotoksik maddeler olabilir:
Kalsiyum homeostazını ve nöronlardaki sinyalleri değiştirerek, ayrıca nörotransmiter salınımını ve sinapslarda alımını değiştirerek, normal nörotransmisyona müdahale ederler.
Mitokondri, mitokondride oksidatif stres ve kalsiyum aktivitesi üzerindeki etkilerinden dolayı PBDE toksisitesine özellikle duyarlı olabilir.
PBDE'lere maruz kalma, gelişim sırasında nöral hücre farklılaşmasını ve göçünü de değiştirebilir.
Bozulan ürünleri
Birçok alev geciktirici, aynı zamanda toksik olan bileşiklere dönüşür ve bazı durumlarda bozunma ürünleri birincil toksik ajan olabilir:
Aromatik halkalara sahip halojenlenmiş bileşikler, özellikle üretim, ateş, geri dönüşüm veya güneşe maruz kalma gibi durumlarda ısıtıldıklarında dioksinlere ve dioksin benzeri bileşiklere ayrışabilir.
Klorlu dioksinler, Kalıcı Organik Kirleticiler Hakkındaki Stockholm Sözleşmesi'nde listelenen oldukça toksik bileşikler arasındadır.
DecaBDE gibi daha yüksek sayıda brom atomuna sahip polibromlu difenil eterler, pentaBDE gibi daha düşük brom atomlu PBDE'lerden daha az toksiktir.
Bununla birlikte, yüksek dereceli PBDE'ler biyotik veya abiyotik olarak bozundukça, brom atomları çıkarılır ve daha toksik PBDE türlerine neden olur.
PBDE'ler gibi bazı halojenli alev geciktiriciler metabolize edildiğinde, ana bileşikten daha toksik olabilen hidroksile metabolitler oluştururlar.
Bu hidroksile metabolitler, örneğin, transtiretin veya tiroid sisteminin diğer bileşenleri ile bağlanmak için daha güçlü bir şekilde rekabet edebilir, ana bileşikten daha güçlü östrojen taklitleri olabilir ve nörotransmiter reseptör aktivitesini daha güçlü etkileyebilir. [43] [46] [ 47]
Bisfenol-A difenil fosfat (BADP) ve tetrabromobisfenol A (TBBPA) muhtemelen bir endokrin bozucu olan bisfenol A'ya (BPA) bozunur.
Çevresel maruziyet
Tüketici ürünlerinde kullanılmak üzere üretilen alev geciktiriciler, dünya çapındaki ortamlara yayılmıştır.
Alev geciktirici endüstri, üretim süreci sırasında en iyi uygulamaları teşvik ederek çevreye emisyonları (VECAP) azaltmak için gönüllü bir girişim geliştirmiştir.
Elektronik fabrikaları ve atık tesislerine yakın topluluklar, özellikle çevre gözetimi veya kontrolü az olan alanlar, havada, toprakta, suda, bitkilerde ve insanlarda yüksek düzeyde alev geciktiriciler geliştirir. [69] [72]
İspanya ve İsveç'te atık suda organofosfor alev geciktiriciler tespit edilmiştir ve bazı bileşiklerin su arıtımı sırasında tamamen giderildiği görülmemektedir.
Bertaraf
Alev geciktiricili ürünler, kullanım ömürlerinin sonuna geldiğinde, genellikle geri dönüştürülür, yakılır veya depolanır.
Geri dönüşüm, geri dönüşüm tesislerinin yakınındaki çalışanları ve toplulukları ve ayrıca yeni malzemeleri halojenli alev geciktiriciler ve bunların parçalanma ürünleriyle kirletebilir.
Elektronik atıklar, araçlar ve diğer ürünler genellikle metal bileşenlerini geri dönüştürmek için eritilir ve bu tür ısıtma toksik dioksinler ve furanlar oluşturabilir.
Kişisel Koruma Ekipmanı (PPE) takıldığında ve bir havalandırma sistemi kurulduğunda, İsveç'teki geri dönüşüm tesisi Stena-Technoworld AB tarafından yürütülen çalışmada gösterildiği gibi, işçilerin toza maruziyeti önemli ölçüde azaltılabilir. [77] Bromlu alev geciktiriciler, plastiklerin fiziksel özelliklerini de değiştirerek, geri dönüştürülmüş ürünlerde düşük performansa ve malzemelerin "aşağı dönüştürülmesine" neden olabilir. Görünüşe göre bromlu alev geciktiricilere sahip plastikler, geri dönüşüm akışında alev geciktirici içermeyen plastiklerle karışıyor ve bu tür bir aşağı dönüşüm gerçekleşiyor. [10]
Düşük kaliteli yakma da benzer şekilde yüksek miktarlarda toksik bozunma ürünleri üretir ve açığa çıkarır.
Halojenli alev geciktiricilerle malzemelerin kontrollü bir şekilde yakılması maliyetli olmakla birlikte, toksik yan ürünlerin salınımını önemli ölçüde azaltır.
Halojenli alev geciktiriciler içeren birçok ürün çöplüklere gönderilir.
Katkı maddesi, reaktifin aksine, alev geciktiriciler temel malzemeye kimyasal olarak bağlanmaz ve daha kolay sızar.
PBDE'ler dahil olmak üzere bromlu alev geciktiricilerin Kanada ve Güney Afrika dahil olmak üzere endüstriyel ülkelerde çöplüklerden sızdığı gözlemlenmiştir.
Bazı depolama sahası tasarımları, arıtılması gereken sızıntı suyunun yakalanmasına izin verir. Bu tasarımlar da zamanla bozulur.
Düzenleyici muhalefet
California, 2013'te TB117'yi yalnızca aleve dayanıklı mobilya kaplamaları (iç bileşenlerde kısıtlama olmaksızın) gerektirecek şekilde değiştirdikten kısa bir süre sonra, ABD'deki mobilya üreticileri alev geciktirici içermeyen mobilyalara yönelik taleplerin arttığını duydu. Dikkat çekici bir şekilde, aleve dayanıklı kaplamalarda kullanılan için için yanmaz kumaşlar PBDE'ler, organofosfatlar veya geçmişte insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilerle ilişkili diğer kimyasalları içermez.
ABD GSYİH'sının [76] yaklaşık% 18'ini oluşturan sağlık sektöründeki bazı karar vericiler, bu tür malzeme ve mobilyaları satın almaya kararlıdır.
Bu politikayı ilk uygulayanlar arasında Kaiser Permanente, Advocate Health Care, Hackensack Üniversite Hastanesi ve Üniversite Hastaneleri vardı.
Toplamda bu hastanelerin mobilya alım gücü 50 milyon doları buldu.
Tüm bu hastaneler ve hastane sistemleri, 1300'den fazla üye hastaneye sahip olan ve sağlık sektöründe çevresel sürdürülebilirliği ve toplum sağlığını teşvik eden Daha Sağlıklı Hastaneler Girişimi'ne bağlıdır.
Kaliforniya'daki diğer yasalar, halkı evlerindeki alev geciktiriciler hakkında eğitmeye hizmet etti ve bu kimyasalları içeren ürünlere yönelik tüketici talebini azalttı. Vali Jerry Brown tarafından 2014 yılında imzalanan bir yasaya (Senato Bill, 1019) göre, 1 Ocak 2015'ten sonra üretilen tüm mobilyalarda alev geciktirici kimyasallar içerip içermediğini belirten bir tüketici uyarı etiketi bulunmalıdır.
Eylül 2017 itibarıyla konu, çeşitli tüketici ürünlerinin, özellikle bebek ve çocuk bakım ürünlerinin (yatak takımları ve oyuncaklar dahil) belirli risklerini açıklamaya odaklanan bir Kronik Tehlike Danışma Paneli oluşturmak için oy veren Tüketici Ürün Güvenliği Komisyonunda federal düzenleyici ilgiye ulaştı. döşemeli ev mobilyaları, şilteler ve şilteler ve şilte pedleri ve elektroniği çevreleyen plastik kılıflar. Bu danışma paneli, özellikle katkı maddesi, polimerik olmayan organohalojen alev geciktiriciler (OFR'ler) risklerini ele almak için görevlendirilmiştir.
Bu kimyasallar yasaklanmamış olsa da, bu karar, sonunda bu maddelerin tüketici üretiminden tamamen çıkarılmasına yol açabilecek derinlemesine bir tüketici güvenliği araştırmasını harekete geçirir. [79]
1976 Toksik Maddeler Kontrol Yasası uyarınca, Çevre Koruma Ajansı, klorlu fosfat esterler, tetrabromobisfenol A, siklik alifatik bromürler ve bromlu ftalatlar dahil olmak üzere çeşitli alev geciktiricilerin güvenliğini de aktif olarak değerlendirmektedir.
Diğer düzenlemeler, bu analizden elde edilen EPA bulgularına bağlıdır, ancak herhangi bir düzenleyici süreç birkaç yıl sürebilir.
Ulusal Standartlar Bürosu testi
1988'de, yangını geciktirici kimyasalların toplam yangın tehlikesi üzerindeki etkilerini ölçmek için eski Ulusal Standartlar Bürosu (NBS) ve şimdi Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafından yürütülen bir test programında.
Her biri farklı türde plastikten yapılmış beş farklı ürün türü kullanıldı.
Ürünler, benzer alev geciktirici (FR) ve geciktirmeyen varyantlarda (NFR) yapılmıştır.
FR (alev geciktirici) malzemelerin bina sakinlerinin beka kabiliyetine etkisi iki şekilde değerlendirildi:
Birincisi, "savunulamazlık" olarak bilinen, bir evsel alanın yanma odasındaki işgal için uygun olmadığına kadar geçen sürenin karşılaştırılması; bu, yanma odası sakinleri için geçerlidir. İkinci olarak, yangından kaynaklanan toplam ısı, zehirli gaz ve duman üretiminin karşılaştırılması; bu, yangının çıktığı odadan uzakta bulunan binada yaşayanlar için geçerlidir. [81]
Savunulamaz hale gelme süresi, her ikisinden de önce bina sakinleri için mevcut olan zamana göre değerlendirilir.
(a) oda flashover meydana gelirse veya
(b) zehirli gaz üretiminden dolayı dayanılmazlık oluşur.
FR testleri için, mevcut ortalama kaçış süresi, odada yangın geciktirici bulunmayanlara göre 15 kat daha fazlaydı.
Dolayısıyla yanma ürünlerinin üretimi ile ilgili olarak,
Yangın geciktirici (FR) testleri için yangında tüketilen malzeme miktarı, yangın geciktirici olmayan (NFR) testlerde kaybedilen miktarın yarısından azdı.
FR testleri, yangından salınan ısının NFR testlerinde açığa çıkan 1/4 miktarında olduğunu gösterdi.
"CO eşdeğerleri" olarak ifade edilen oda yangın testlerinde üretilen toplam zehirli gaz miktarları, NFR olanlara kıyasla FR ürünler için 1/3 idi.
Duman üretimi, NFR ürünleri kullanılan oda yangın testleri ile FR ürünleri kullanılanlar arasında önemli ölçüde farklı değildi.
Böylece, bu testlerde alev geciktirici katkı maddeleri genel yangın tehlikesini azaltmıştır.
Küresel talep
2013 yılında dünya alev geciktirici tüketimi 2 milyon tonun üzerindeydi.
Ticari olarak en çok ithal edilen uygulama alanı inşaat sektörüdür.
Örneğin plastikten yapılmış borular ve kablolar için alev geciktiricilere ihtiyaç duyar.
2008 yılında Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa ve Asya 4,20-4,25 milyar ABD Doları değerinde 1,8 milyon ton tüketmiştir.
Ceresana'ya göre, dünya çapında yükselen güvenlik standartları ve alev geciktiricilerin artan kullanımı nedeniyle alev geciktiriciler pazarı artmaktadır.
Küresel alev geciktirici pazarın 5,8 milyar ABD doları üretmesi bekleniyor.
2010 yılında, Asya-Pasifik alev geciktiriciler için en büyük pazardı ve küresel talebin yaklaşık% 41'ini oluşturuyordu ve onu Kuzey Amerika ve Batı Avrupa izliyor.
Alev geciktiriciler, yangının başlamasını önlemek veya büyümesini yavaşlatmak için malzemelere uygulanan kimyasallardır.
1970'lerden beri birçok tüketici ve endüstriyel üründe malzemelerin tutuşma kabiliyetini azaltmak için kullanılmıştır.
Alev geciktiriciler genellikle aşağıdaki ürünlere eklenir veya uygulanır.
Köpük, döşeme, şilteler, halılar, perdeler ve kumaş panjurlar gibi mobilyalar.
Bilgisayarlar, dizüstü bilgisayarlar, telefonlar, televizyonlar ve ev aletleri gibi elektronik ve elektrikli cihazların yanı sıra teller ve kablolar.
Elektrik telleri ve kabloları dahil olmak üzere bina ve inşaat malzemeleri ve polistiren ve poliüretan yalıtım köpükleri gibi yalıtım malzemeleri.
Koltuklar, koltuk kılıfları ve dolgular, tamponlar, baş üstü bölmeleri ve diğer otomobil, uçak ve tren parçaları gibi nakliye ürünleri.
Birçok alev geciktirici piyasadan kaldırıldı veya artık üretilmiyor. Ancak kolay kolay parçalanmadıkları için çevrede yıllarca ısrarcı kalabilirler. Ayrıca zamanla insanlarda ve hayvanlarda biyolojik olarak birikebilir veya birikebilirler.
Farklı alev geciktirici türleri var mı?
Yüzlerce farklı alev geciktirici vardır. Genellikle kimyasal yapı ve özelliklere göre kategorilere ayrılırlar.
Genel olarak alev geciktiriciler, brom, klor, fosfor, nitrojen, metaller veya bor içerip içermediklerine göre gruplandırılır.
Bromlu alev geciktiriciler - Brom içerir ve en çok kullanılan alev geciktiricilerdir.
Elektronik, mobilya, yapı malzemeleri vb. Dahil olmak üzere birçok tüketim ürününde kullanılır ve diğer etkilerin yanı sıra endokrin bozulmasına bağlanmıştır.
Polibromlu difenil eterler (PBDE'ler) —PBDE'ler eklendikleri ürünlerle (mobilya, elektronik vb.) Kimyasal olarak bağlanmazlar, bu nedenle bu ürünlerden kolayca salıverilirler ve havaya ve toza karışırlar. PBDE'ler çocukların doğum ağırlığını / uzunluğunu azaltabilir ve nörolojik gelişimi bozabilir.
Tetrabromobisphenol A (TBBPA) - Bilgisayar devre kartları ve elektronikler yapmak için yaygın olarak kullanılır.
Ayrıca bazı tekstil ve kağıtlarda veya diğer alev geciktiricilerde katkı maddesi olarak kullanılır.
Hexabromocyclododecane (HBCD) - Esas olarak polistiren köpük yapı malzemelerinde kullanılan bir katkı maddesidir.
İnsanlar için birincil risk, ürünlerden sızmak ve kapalı alan tozuna girmektir. Bazı gıda ürünlerinde de düşük HBCD seviyeleri bulunmuştur.
Organofosfat alev geciktiriciler (OPFR'ler) - PBDE'lerin aşamalı olarak kaldırılmasıyla bazı OPFR'ler ikame olarak tanımlanmıştır.
NIEHS destekli araştırmacılar, piyasaya sürülen yeni alev geciktirici alternatiflerin sağlık üzerindeki etkilerine de bakıyorlar.
Alev geciktiriciler, yanmayı önlemek veya ateşlemeden sonra yangının yayılmasını geciktirmek için üretilen malzemelere (ör. Tekstil ve plastik) ve yüzey kaplamalarına ve kaplamalara eklenen kimyasallardır (van der Veen ve de Boer, 2012)
Halojenli alev geciktiriciler sağlık ve çevre bilimcileri için ciddi bir endişe kaynağı olmuştur
Alev geciktirici kimyasallar, yanıcılık standartlarını karşılamak için ticari ve tüketici ürünlerinde (mobilya ve bina yalıtımı gibi) kullanılır.
Alev geciktiricilerin tümü endişe yaratmaz, ancak aşağıdaki türler genellikle yapar:
(1) karbona bağlı klor veya brom içeren organo-halojen alev geciktiriciler olarak da bilinen halojenli alev geciktiriciler ve
(2) karbona bağlı fosfor içeren organo-fosfor alev geciktiriciler.
Alev geciktiriciler, alevdeki kimyasal reaksiyonları bastırarak veya bir malzemenin yüzeyinde koruyucu bir tabaka oluşturarak yangının yayılmasını engeller veya geciktirir.
Baz malzeme (katkı maddesi alev geciktiriciler) ile karıştırılabilirler veya kimyasal olarak buna bağlanabilirler (reaktif alev geciktiriciler).
Mineral alev geciktiriciler tipik olarak katkı maddesi iken, organohalojen ve organofosfor bileşikleri reaktif veya katkı maddesi olabilir.
Birçok alev geciktirici, ölçülebilir veya önemli toksisiteye sahip olmakla birlikte, aynı zamanda toksik olan bileşiklere indirgenir ve bazı durumlarda, bozunma ürünleri birincil toksik ajan olabilir. Örneğin aromatik halkaları olan halojenlenmiş bileşikler, özellikle üretim, ateş, geri dönüşüm veya güneşe maruz kalma gibi ısıtıldığında dioksin türevlerine dönüşebilir. Ek olarak, dekabromodifenil eter (dekaBDE) gibi daha yüksek sayıda brom atomuna sahip polibromlu difenil eterler, daha düşük sayıda brom atomuna sahip pentabromodifenil eter türevlerinden daha az toksiktir (Tablo 4.4). Bununla birlikte, yüksek dereceli pentabromodifenil eter türevleri biyotik veya abiyotik olarak bozundukça, bromin atomları uzaklaştırılarak daha toksik pentabromodifenil eter türevleri elde edilir.
Ek olarak, pentabromodifenil eter türevleri gibi bazı halojenli alev geciktiriciler metabolize edildiğinde, ana bileşikten daha toksik olabilen hidroksile metabolitler oluştururlar. Bu hidroksile metabolitler, örneğin, transtiretin veya tiroid sisteminin diğer bileşenleri ile bağlanmak için daha güçlü bir şekilde rekabet edebilir, ana bileşikten daha güçlü östrojen taklitleri olabilir ve nörotransmiter reseptör aktivitesini daha güçlü bir şekilde etkileyebilir.
Alev geciktiricili ürünler, kullanım ömürlerinin sonuna geldiğinde, genellikle geri dönüştürülür, yakılır veya depolanır.
Geri dönüşüm, geri dönüşüm tesislerinin yakınındaki çalışanları ve toplulukları ve ayrıca yeni malzemeleri halojenli alev geciktiriciler ve bunların parçalanma ürünleriyle kirletebilir. Elektronik atıklar, araçlar ve diğer ürünler genellikle metal bileşenlerini geri dönüştürmek için eritilir ve bu tür ısıtma toksik dioksinler ve furanlar oluşturabilir.
Bromlu alev geciktiriciler ayrıca plastiklerin fiziksel özelliklerini değiştirerek geri dönüştürülmüş ürünlerde düşük performansa neden olabilir.
Düşük kaliteli yakma da benzer şekilde yüksek miktarlarda toksik bozunma ürünleri üretir ve açığa çıkarır.
Halojenli alev geciktiricilerle malzemelerin kontrollü bir şekilde yakılması maliyetli olmakla birlikte, toksik yan ürünlerin salınımını önemli ölçüde azaltır.
Halojenli alev geciktiriciler içeren birçok ürün çöplüklere gönderilir.
Katkı maddesi, reaktifin aksine, alev geciktiriciler temel malzemeye kimyasal olarak bağlanmaz ve daha kolay sızar.
Pentabromodifenil eter türevleri dahil olmak üzere bromlu alev geciktiricilerin bazı ülkelerde çöplüklerden sızdığı gözlemlenmiştir.
Düzenli depolama tasarımları, arıtılması gereken sızıntı suyunun yakalanmasına izin vermelidir, ancak bu tasarımlar zamanla bozulabilir.
Alev geciktiriciler, yangın güvenliğini artırmak için birçok malzemeye eklenen kimyasallardır.
Örneğin, birçok plastik son derece yanıcıdır ve bu nedenle yangın riskini azaltmak için alev geciktiriciler eklenerek yangına dayanıklılıkları artırılır.
Alev geciktiriciler, tutuşma olasılıklarını azaltmak veya yangının yayılmasını önlemek için yanıcı malzemelere (tahta, plastik, kağıt, kauçuk veya lifler gibi) eklenen kimyasallardır.
Binalarda, ev eşyalarında, günlük ihtiyaçlarda ve ev aletleri gibi elektronik cihazlarda kullanılan bazı malzemeler yangın kaynağı olabilir veya yangının yayılmasına neden olabilir.
Güvenli ve sağlıklı bir yaşam sürmek istiyorsak, bu malzemeleri daha az yanıcı hale getirmeli ve zehirli gaz veya madde oluşumunu azaltmalıyız.
"Alev geciktirici", bu hedefleri ve gereksinimleri karşılamak için kullanılan kimyasalların genel adıdır.
Alev geciktirici türleri
Organik alev geciktiriciler
Brom bileşikleri
Klor bileşikleri
Fosforlu bileşikler vb.
İnorganik alev geciktiriciler
Antimon bileşikleri
Metal hidroksitler
Azot bileşikleri
Bor bileşikleri vb.
Alev geciktiriciler, işlevlerine bağlı olarak bazen ilave alev geciktiriciler veya reaktif alev geciktiriciler olarak adlandırılır.
Alev geciktirici mekanizmalar
Oksijen izolasyon tabakasının oluşturulması.
Üretilen aktif radikallerin takviyesi ve stabilizasyonu ve yanıcı gaz üretiminin bastırılması.
Isının yanıcı maddelerden uzaklaştırılması (endotermik reaksiyonlar).
Hareketsiz hale getirmek ve ısı ve oksijeni izole etmek için yanan kısımların karbonizasyonu.
İnaktif gazların oluşumu ve yanıcı gazların seyreltilmesi.
Yayımlanma tarihi Eylül 2020
Alev geciktiriciler reçineler, elastomerler, tekstiller, kaplamalar, yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddelerinde alev yayılmasını caydırmak veya söndürmek için kullanılan malzemeler veya kimyasallardır.
En önemli ürün kategorileri, bromlu bileşikler, organofosforlu bileşikler, klorlu bileşikler, alüminyum trihidroksit, antimon oksit, bor bileşikleri, magnezyum hidroksit ve “diğer” alev geciktirici ürünlerdir. 2019'da hacim olarak en önemli alev geciktirici ürün türleri, toplam pazarın% 38'i ile alüminyum trihidroksit oldu ve bunu organofosforlu bileşikler (% 18), bromlu bileşikler (% 17) ve antimon oksitler (% 9) izledi. Ürün karışımı bölgeye göre büyük ölçüde değişir.
Alev geciktirici endüstri, inşaat ve elektrik / elektronik uygulamalar için bölgesel düzenlemelerden ve standartlardan (ve farklılıklardan) oldukça etkilenir.
Dünya çapında yüksek katlı yangınlardaki artış, bina dış cephe kaplamasında kullanılan alüminyum kompozit panel kaplaması için geliştirilmiş güvenlik standartlarına (veya daha eski standartlara sahip eski yapı malzemelerini [eski standartlara sahip] daha yeni standartlara yükseltmek için bir yöntem) iyileştirme için alev geciktiriciler kullanarak ihtiyaç duyulduğunu göstermiştir. Emniyet. Bazı alev geciktiriciler, özellikle bromlu alev geciktiriciler, üretimi ve tüketimi sınırlandırmıştır. Örneğin, heksabromosiklododekan (HBCD) artık Japonya (2014), Avrupa Birliği (2015) ve Kanada'da (2016 yılı sonu) kullanılamaz.
Alev geciktiriciler yangın önleme ve söndürmede önemli bir rol oynar. Katı yangın güvenliği standartları, yangınların insanlar, mallar ve çevre üzerindeki zararlı etkilerini azaltır.
Alev geciktiriciler sadece yangınların başlamasını engellemekle kalmaz, aynı zamanda bir yangın çıkması durumunda yangının yayılmasını yavaşlatır ve güvenli kaçış için fırsat süresini artırır.
Yaşam ve ölüm arasındaki farkı ifade edebilirler.
topal geciktiriciler, yangının yayılmasını önlemek veya genişletmek için plastikler, kaplamalar ve tekstil ürünleri gibi diğer malzemelere eklenen maddeler veya bileşiklerdir.
Alev geciktiricilerin ilk uygulamaları Miladi takvimden öncedir.
Mısırlılar ahşabı MÖ 450 civarında şap (potasyum alüminyum sülfat) içine batırdı. ahşaplar ise M.Ö.360'da sirke ile boyanmıştır. ateşe karşı dirençlerini artırmak.
O zamandan beri kil, saç ve alçı gibi birçok başka malzeme alev geciktirici olarak kullanıldı.
1735'te Obadiah Wilde, kağıt ve tekstilin alev geciktiriciliğini iyileştirmek için kullandığı şap, boraks (sodyum borat) ve demir sülfat karışımı için 551 İngiliz patenti aldı.
Buluşu ilk olarak tiyatrolarda ve kamu binalarında kullanılan kanvasın güvenliğini artırmak için uygulandı.
Bugün, alev geciktiriciler için küresel talep yılda 2 milyon tonu aştı. Bu talebin büyük bir kısmı küresel plastik endüstrilerinden geliyor.
Tüm karbon bazlı malzemeler yanıcı olduğundan ve plastik kullanımı çok yaygın olduğundan, yangınla ilgili kaza riskini azaltma ihtiyacı vardır.
Doğası gereği alev geciktirici olan bir polimer (örneğin poliamid) seçmek mümkün değilse, alev geciktirici eklemek bir çözümdür.
Alev geciktirici, temel malzeme ile karıştırılabilir veya buna kimyasal olarak bağlanabilir. Genel olarak, alev geciktiriciler üç gruba ayrılabilir,
(1) inorganik veya mineral alev geciktiriciler ve
(2) halojenlenmiş bileşikler. Halojenli alev geciktirmenin performansı mükemmel olsa da, bu kimyasalların çoğu sağlık ve çevre sorunları ile ilişkilidir.
Sonuç olarak, geçmişte birkaç bromlu ve klorlu alev geciktirici yasaklanmıştır.
Yasaklı bileşiklerin örnekleri arasında poliklorlu bifeniller (PCB'ler), polibromlu difenil eterler (PBDE'ler) ve Dekabromodifenil eter (DecaBDE) bulunur.
Daha az toksik ürünler arayan şirketler, genellikle eşya malzemelerinde ve tasarımında değişiklik yapmaya veya daha güvenli (inorganik) kimyasallar seçmeye çalışır.
Bu tür kimyasalların örnekleri arasında alüminyum trihidroksit (ATH), bir huntitit ve hidromagnezit karışımı ve magnezyum (di) hidroksit (MDH) bulunur.
Bu mineral alev geciktiriciler toksik değildir ve endotermik olarak parçalanarak çalışır.
Bu, belirli bir sıcaklıkta bileşiklerin parçalandığı ve dolayısıyla ısıyı emdiği ve su buharını serbest bıraktığı anlamına gelir.
Oluşan oksitler, duman bastırma etkisi sağlayan koruyucu bir tabaka ile sonuçlanır.
Mineral alev geciktiricilerin bariz avantajlarına rağmen, halojenli alev geciktiricilerin değiştirilmesi her zaman mümkün değildir.
Zorlu uygulamalarda yanıcılık standartlarına ulaşmak için, mineral alev geciktiricilerin çok yüksek dozaj seviyelerinde (% 80 w / w'ye kadar) eklenmesi gerekir.
Plastik tekstiller, kağıt ve ahşap için kullanılan başlıca alev geciktirici sınıflarından biri, alev geciktiricilerden elde edilen toplam pazar gelirinin üçte birinden fazlasını ve en yüksek büyümeyi temsil eden fosfor, fosfor-nitrojen ve fosfor-halojen bileşikleridir.
Ticari fosfor bazlı alev geciktiriciler, bazı inorganik bileşiklerin yanı sıra hem katkı hem de reaktif organik fosfor sistemlerini içerir.
Bu malzemeler basit tuzlardan oligomerik bileşiklere kadar değişir ve hem sıvıları hem de katıları kapsar
Bu konuyla ilgili incelemeler, halihazırda belirtilen genel referanslarda bulunur ve bu makalede tartışılan bir dizi tek tek bileşik için daha fazla ayrıntı verilmiştir.
Fosforlu alev geciktiriciler, kısaca inceleyeceğimiz, hem yoğunlaştırılmış hem de buhar fazı olmak üzere çok sayıda etki moduna sahiptir.
Bazı fosfor bazlı alev geciktiricilerin hem buhar fazı hem de yoğun faz etki modlarına sahip olduğu gösterilmiştir.
Bilim, birçok çözülmemiş soru ile gelişen bir durumda
Çözünmeyen Amonyum Polifosfat Amonyum fosfatlar, amonyak basıncı altında veya tercihen üre varlığında kendi başlarına ısıtıldığında, nispeten suda çözünmeyen amonyum polifosfat [68333-79-9] üretilir.
Isıtma koşullarına bağlı olarak iki kristal formu vardır. ICL'nin Phoschek P30'u olarak satılan ve çoğunlukla kaplamalarda kullanılan Form I, ~ 240 ° C ağırlık kaybının başlangıcı ile daha düşük moleküler ağırlıklı doğrusaldır ve nispeten daha fazla suda çözünür. Clariant's Exolit AP422 olarak ve diğer birçok Avrupalı ve Asyalı üretici tarafından satılan Form II, daha yüksek moleküler ağırlıktadır, muhtemelen çapraz bağlıdır, ağırlık kaybının başlangıcı ~ 270 ° C'dir ve çok daha fazla suya dayanıklıdır.
Çeşitli imalatçılardan temin edilebilen ticari ürünler, hidrolizi engellemek için çeşitli partikül boyutları ve yüzey kaplamaları veya melamin-formaldehit veya diğer termoset reçineler gibi enkapsülantlarla mevcuttur. Bu ince bölünmüş katılar, şişen alev geciktirici boya ve macunların temel bileşenleridir. .
Bu tür formülasyonlarda, amonyum polifosfatın bir katalizör işlevi gördüğü düşünülmektedir.
Bu nedenle, şişen kaplama yüksek bir sıcaklığa maruz bırakıldığında, amonyum polifosfat, karbonlu bir kömür oluşturmak için bir pentaeritritol gibi organik bir bileşenle etkileşime giren bir fosfor asidi verir. Kimya ayrıntılı olarak anlatılmıştır.
Kömüre köpüklü bir karakter kazandırmak ve böylece substratı korumak için yangına dayanıklı bir yalıtım bariyeri oluşturmak için melamin veya klorowax gibi bir üfleme (gaz üreten) ajan da mevcuttur.
Ek olarak, şişen formülasyonlar tipik olarak reçineli bağlayıcılar, pigmentler ve diğer dolgu maddeleri içerir.
Mastikler ilişkilidir, ancak genellikle daha viskoz formülasyonlardır, kalın tabakalar halinde kirişlere, kafes kirişlere ve zemin kaplamasına uygulanması amaçlanır; bunlar genellikle tutarlılığı artırmak için mineral lifler içerir.
Köklü kaplama uygulamalarının yanı sıra, birçok çalışma yapılmış ve bazı ticarileştirmeler, termoplastikler için, özellikle poliolefinler, etilen-vinil asetat ve üretan elastomerler için şişen formülasyonlarla sonuçlanmıştır.
Kömür oluşturucu reçine, bir etilenüre-formaldehit yoğunlaşma polimeri, bir hidroksietil izosiyanürat veya bir piperazin-triazin reçinesi olabilir.
Polipropilen gibi yeniden yüklenemeyen polimerlerde, termoplastik poliüretanlar gibi yanabilir polimerlerin harmanlanması, amonyum polifosfatın alev geciktirici olarak işlev görmesini sağlayabilir.
Yakın zamanda geliştirilen triazin-piperazin-morfolin ürünleri, poliolefinlerde amonyum polifosfat ile gelişmiş kömür oluşumu sunar.
Amonyum polifosfat, sert poliüretan köpüklerde alev geciktirici olarak da kullanılır.
Alev geciktiriciler, bir yanıcılık koruması tabakası oluşturmak için başka türlü yanabilen malzemelere eklenen çeşitli kimyasal bileşiklere atıfta bulunur, kaçış için daha fazla zaman sağlar ve ilk müdahale ekiplerinin hayat kurtarması ve maddi hasarı en aza indirmesi için.
Yangın riskini azaltma ihtiyacı birçok kağıt ve tekstil uygulaması için kritik olduğundan, ev mobilyalarından (döşemeli mobilyalar, perdeler, şilteler vb.) Ulaşıma (kumaş oturma, hava ve sıvı filtreleme, vb.) Kadar uzanan ürünlerde alev geciktiriciler yaygındır. ve diğer bileşenler) yapı ve inşaat malzemelerine (halı ve duvarlar) ve daha fazlasına.
Her uygulamanın kendine özgü alev geciktirici ihtiyaçları vardır ve formülatörlere benzersiz zorluklar sunar.