Kecuali beberapa jenis karet sintetis, sebagian besar produk karet sintetis , menyukai karet alam , adalah bahan mudah terbakar atau mudah terbakar . Di industri seperti energi baru, sistem baterai , Dan peralatan elektronik , persyaratan tahan api yang lebih tinggi diberlakukan pada komponen karet, terutama untuk produk seperti Bantalan Baterai Dan Peredam Getaran Tahan Api Bebas Halogen.

Saat ini, pendekatan teknis utama untuk meningkatkan ketahanan api pada produk karet termasuk:

Menambahkan penghambat api atau pengisi tahan api

Modifikasi pencampuran dengan bahan tahan api

Memperkenalkan gugus fungsi tahan api selama polimerisasi

Meningkatkan kepadatan ikatan silang produk karet

Bagian berikut memberikan klasifikasi dan penjelasan singkat tentang teknologi karet tahan api.

1. Teknologi Tahan Api untuk Karet Hidrokarbon

1.1 Karakteristik Karet Hidrokarbon

Karet hidrokarbon terutama mencakup:

NR (Karet Alam)

SBR (Karet Styrene-Butadiene)

BR (Karet Butadiena)

IIR (Karet Butil)

EPR / EPDM (Karet Etilen Propilena)

Meskipun NBR (Karet Nitril) bukan karet hidrokarbon biasa, ini metode perawatan tahan api serupa dan biasanya dibahas bersama dalam aplikasi teknik.

Ciri-ciri utama karet hidrokarbon antara lain:

Membatasi Indeks Oksigen (LOI): kira-kira. 19–21

Suhu dekomposisi termal: 200–500°C

Ketahanan api dan ketahanan panas yang buruk

Generasi dalam jumlah besar gas yang mudah terbakar selama pembakaran

Oleh karena itu, bila digunakan dalam Bantalan Baterai, bantalan redaman industri , atau komponen isolasi getaran umum , modifikasi tahan api sangat penting.

1.2 Metode Umum Tahan Api untuk Karet Hidrokarbon

(1) Memadukan dengan Polimer Tahan Api

Dengan memadukan karet hidrokarbon dengan polimer tahan api seperti:

Polivinil Klorida (PVC)

Polietilen Terklorinasi (CPE)

Polietilen Klorosulfonasi (CSM)

Etilen-Vinil Asetat (EVA)

ketahanan api dapat ditingkatkan sampai batas tertentu. Selama pencampuran, perhatian khusus harus diberikan:

Kompatibilitas bahan

Desain sistem ikatan silang bersama

Cara ini biasa digunakan untuk Bantalan Baterai struktural atau komponen redaman non-elastisitas tinggi.

(2) Penambahan Flame Retardant (Pendekatan Primer)

Penambahan dari penghambat api adalah metode paling penting untuk meningkatkan ketahanan api pada karet hidrokarbon dan dapat ditingkatkan lebih lanjut melalui sistem yang sinergis.

Penghambat api berbahan dasar halogen organik (larutan tradisional):

Turunan hexachlorocyclopentadiene

Decabromodiphenyl eter

Parafin terklorinasi

Penghambat api sinergis anorganik:

Antimon trioksida (Sb₂O₃) (biasa digunakan)

Seng borat

Aluminium hidroksida

Amonium klorida

⚠ Catatan Penting:
Penghambat api berbahan dasar halogen tidak boleh mengandung halogen bebas , jika tidak, mereka mungkin melakukannya:

Peralatan pemrosesan dan cetakan menimbulkan korosi

Mengurangi kinerja isolasi listrik

Secara negatif mempengaruhi resistensi penuaan

Di energi baru Dan industri elektronik, Peredam Getaran Tahan Api Bebas Halogen Telah menjadi arus utama, yang mengarah pada preferensi yang kuat terhadap sistem tahan api bebas halogen.

(3) Penambahan Pengisi Anorganik Tahan Api

Pengisi yang biasa digunakan antara lain:

Kalsium karbonat

Tanah liat kaolin

Talek

Silika yang diendapkan

Aluminium hidroksida

Metode ini meningkatkan ketahanan api dengan:

Mengurangi proporsi bahan organik yang mudah terbakar

Memanfaatkan efek dekomposisi endotermik pengisi

Misalnya:

Kalsium karbonat Dan aluminium hidroksida menyerap panas yang signifikan selama dekomposisi

Namun, perhatian harus diberikan pada fakta itu:

Pemuatan pengisi yang berlebihan berkurang sifat mekanik

Tidak cocok untuk elastisitas tinggi atau komponen isolasi getaran redaman tinggi

(4) Meningkatkan Kepadatan Tautan Silang Karet

Penelitian Telah menunjukkan hal itu:

Kepadatan ikatan silang lebih tinggi → Indeks oksigen lebih tinggi → Peningkatan ketahanan api

Mekanisme ini kemungkinan besar terkait dengan peningkatan suhu dekomposisi termal.

Pendekatan ini Telah berhasil diterapkan di Sistem karet EPDM dan cocok untuk:

Bantalan Baterai digunakan di lingkungan bersuhu sedang hingga tinggi

Komponen karet peredam getaran tahan api struktural

2. Karakteristik Tahan Api dari Karet Halogenasi

Karet terhalogenasi secara inheren mengandung unsur halogen dan biasanya terlihat:

Indeks oksigen: 28–45

Indeks oksigen FPM (Fluororubber) melebihi 65

Kandungan halogen lebih tinggi → ketahanan api yang lebih baik

Perilaku pemadaman Mengirimiri seTelah api padam

Hasilnya, perlakuan tahan api pada karet terhalogenasi relatif mudah, seringkali hanya memerlukan sedikit penguatan dengan bahan tahan api.

⚠ Namun karena peraturan lingkungan hidup (seperti RoHS Dan MENCAPAI ) dan tren di industri energi baru, larutan bebas halogen semakin diunggulkan. Ini adalah alasan utama untuk adopsi secara luas Peredam Getaran Tahan Api Bebas Halogen.

3. Teknologi Tahan Api untuk Karet Heterochain

Yang paling representatif karet heterorantai adalah:

Karet Silikon Dimetil (VMQ)

Karakteristik utamanya meliputi:

Indeks oksigen sekitar 25

Suhu dekomposisi termal hingga 400–600°C

Stabilitas suhu tinggi yang sangat baik

Mekanisme tahan api dari karet silikon terutama melibatkan:

Meningkat suhu dekomposisi termal

Meningkatkan jumlah sisa arang seTelah dekomposisi

Mengurangi tingkat pembentukan gas yang mudah terbakar

Sebagai akibat, karet silikon banyak digunakan di:

Bantalan Baterai bersuhu tinggi

Komponen redaman tahan api bebas halogen kelas atas

Komponen penyangga pelindung untuk peralatan elektronik dan energi baru

Kesimpulan

Desain tahan api dari produk karet harus dipertimbangkan secara komprehensif berdasarkan jenis karet, lingkungan aplikasi , Dan persyaratan peraturan.

Untuk aplikasi seperti:

Bantalan Baterai

Peredam Getaran Tahan Api Bebas Halogen

disarankan untuk memprioritaskan:

Sistem tahan api bebas halogen

Desain kepadatan ikatan silang yang tepat

Solusi seimbang antara pengisi tahan api dan kinerja mekanis

Kecuali beberapa jenis karet sintetis, sebagian besar produk karet sintetis , menyukai karet alam , adalah bahan mudah terbakar atau mudah terbakar.