Что такое огнестойкость? Огнестойкие пластиковые листы AHD: FR-PC, FR PA6+GF, FR-PP и FR-ABS!

Вы когда-нибудь задумывались, почему корпуса бытовой техники в вашем доме, электронные устройства в офисе и даже внутренние компоненты общественного транспорта не воспламеняются при коротком замыкании или перегрузках? За этим их бесшумно защищает невидимый «брандмауэр» — огнестойкий пластик. Это не только достижение материаловедения, но и воплощение мудрости в рамках современных правил безопасности. Сегодня давайте раскроем его тайны.

Зачем нам нужен огнестойкий пластик?

Пластмассы благодаря своему легкому весу, простоте обработки и высокой степени свободы структурного проектирования уже давно стали незаменимым основным материалом в современных промышленных системах. Однако следует признать, что большинство пластмасс общего назначения по своей природе огнеопасны и при горении легко выделяют большое количество густого дыма и токсичных газов.

В сценариях пожара по-настоящему фатальным зачастую является не открытое пламя, а высокотемпературный дым, удушающие газы и невозможность эвакуации, вызванная быстрым ухудшением обзора. Таким образом, основная инженерная цель огнестойких материалов состоит не в поиске идеального «полностью негорючего» решения, а в реализации предсказуемых и управляемых ограничений безопасности в отношении поведения горения посредством проектирования материалов и управления системой: должно быть сложнее воспламениться, а не преждевременно переходить в состояние горения в аномальных условиях, таких как короткие замыкания, перегрузки или локальный перегрев; даже в случае возгорания он должен самозатухнуть как можно скорее после устранения источника огня, а не поддерживать постоянное горение; скорость распространения пламени должна быть значительно снижена, чтобы выиграть время для эвакуации персонала и реагирования на чрезвычайные ситуации; в то же время оно должно минимизировать плотность и токсичность дыма, чтобы уменьшить вторичные травмы.

С инженерной точки зрения суть огнестойких пластмасс заключается в том, чтобы задержать и снизить «риск выхода из-под контроля».

Как именно работает огнезащита?

Многие считают, что огнезащитные материалы просто «негорючие», но это не так. Целью огнестойкости является задержка горения, уменьшение распространения пламени и уменьшение образования токсичного дыма; это комплексный набор методов вмешательства, направленных на цепную реакцию горения.

В зависимости от конструкции материала антипирены можно разделить на две категории: внутренние (молекулы материала содержат огнезащитные группы) и аддитивные (добавлены внешние антипирены):

1. Внутренние: относятся к полимерам, содержащим атомы или группы с огнестойкими свойствами (например, азот, кремний, фосфор и галогены) в основной цепи или боковых цепях. Когда полимер нагревается и сгорает, эти атомы вступают в химическую реакцию, образуя огнестойкие газы, тем самым препятствуя распространению огня.

2. Добавка: включает добавление антипиренов к полимерам, которые не обладают огнезащитными свойствами или имеют плохие огнезащитные свойства, с использованием физических методов. Огнезащитный эффект антипирена улучшает огнезащитные характеристики полимера. (Антипирены, обычно используемые при получении огнезащитных полимеров, можно разделить на органические антипирены, неорганические антипирены и композитные антипирены.)

Общие огнезащитные механизмы обычно можно разделить на три категории:

1. Газофазная огнестойкость: прерывая цепную реакцию горения, антипирен разлагается эндотермически, выделяя негорючие инертные газы, разбавляя горючие газы или вызывая недостаточное снабжение кислородом при горении.

2. Огнестойкость в конденсированной фазе: твердый углеродный слой обеспечивает тепло- и кислородоизоляцию, образуя карбонизированный защитный слой на поверхности материала во время горения, обеспечивая теплоизоляцию, изоляцию кислорода и замедленное горение.

3. Эндотермическая огнестойкость: поглощение тепла для предотвращения образования горючих газов. Антипирен подвергается сильной эндотермической реакции, поглощая часть тепла, выделяющегося при горении, снижая температуру поверхности горючего материала, эффективно подавляя образование горючих газов, тем самым прерывая цикл горения.

Однако на практике эти три механизма часто работают синергетически, создавая более эффективную огнезащитную систему.

Как определяется класс огнестойкости? Понимание «поведения» огнезащитных материалов с помощью теста UL94.

Характеристики огнестойкости определяются не субъективным суждением, а стандартизированными, повторяемыми научными испытаниями. Испытание на вертикальное горение UL94 является одним из наиболее распространенных методов оценки огнестойкости конструкционных пластиков. Во время испытания пластиковую полоску стандартного размера подвешивают вертикально, а ее нижнюю часть обжигают заданным пламенем в течение 10 секунд, прежде чем снять. Регистрируется время послепламенного горения, образуются ли расплавленные капли и воспламеняются ли капли хлопок под ним.

На основании результатов испытаний общие рейтинги включают (от самого высокого к самому низкому): V-0: время послепламенного пламени ≤ 10 секунд; расплавленные капли не должны воспламенить вату. Это одно из наиболее распространенных требований к огнестойкости критически важных компонентов электроники, электроприборов и автомобилей.

V-1: Время послепламения ≤ 30 секунд; расплавленные капли также не должны воспламенять вату.

V-2: Время послепламенного горения ≤ 30 секунд, но допускаются расплавленные капли, которые могут воспламенить впитывающую вату, что приводит к относительно более высокому риску распространения пламени.

HB: Это класс испытания на горизонтальную воспламеняемость, требующий, чтобы материал горил со скоростью ниже указанного значения или самозатухал на ограниченной длине. Это самый низкий рейтинг огнестойкости в системе UL94.

Кроме того, UL94 также включает более высокие рейтинги, такие как 5VA/5VB, с использованием пламени более высокой энергии и более строгих условий горения для оценки огнестойкости материала и структурной целостности при прямом воздействии сильного пламени.

Однако более высокий рейтинг огнестойкости — это не просто «чем выше, тем безопаснее». Различные компоненты сталкиваются с разными типами источников тепла, режимами отказов и последствиями. В критических местах можно использовать высококачественные огнестойкие материалы; однако в компонентах с относительно контролируемыми рисками чрезмерное стремление к высокому рейтингу огнестойкости может привести к ухудшению структурных характеристик материала, стабильности обработки или даже создать новые опасности. По-настоящему научная огнезащитная конструкция предполагает использование соответствующего номинала в соответствующем месте. Стандарты являются отправной точкой для выхода на рынок огнезащитных материалов, но не конечной точкой; реальная окружающая среда является окончательным испытанием.

Огнестойкость не может зависеть от удачи, а безопасность не может зависеть от самоуспокоенности.

От закупки материалов до использования конечного продукта, каждый шаг требует предельной осторожности. Выбор огнестойких материалов, оценка условий использования и стандартизация эксплуатации — все это требует строгого обоснования данных и научных оценок. Любой компромисс в отношении показателей безопасности может привести к затратам, намного превышающим первоначальные инвестиции в случае аварии.

В сфере управления промышленной безопасностью нет места самоуспокоенности. Только систематическая и строго контролируемая стратегия огнезащиты может обеспечить по-настоящему надежную защиту пользователей и окружающей среды.

Во многих случаях пожаров неправильное использование материалов, пренебрежение мерами безопасности и упрощенные процедуры испытаний часто не являются прямыми причинами пожара, а скорее ключевыми факторами, способствующими быстрому распространению огня и увеличению числа жертв и потерь. Особенно в сценариях применения с высоким риском, таких как электрооборудование, компоненты зданий и общественные объекты, то, обладают ли материалы подлинными, стабильными и устойчивыми огнезащитными свойствами, часто определяет, будет ли авария «контролируемой» или «усугубленной».

Основные международные стандарты включают серию IEC 60695 (испытания на пожароопасность) (эквивалент GB/T 5169), UL 94 (стандарт воспламеняемости пластмасс), FMVSS 302 (характеристики горения салонов автомобилей), EN 45545 (железнодорожный транспорт) и FAR 25.853 в аэрокосмической области. Разные стандарты соответствуют разным типам источников воспламенения, таким как игольчатое пламя, горизонтальное/вертикальное пламя и раскаленная проволока, что отражает сценарии термического напряжения, которые могут возникнуть при фактическом использовании.

Огнестойкость — это не просто требование соответствия, а спасательный круг. Таким образом, «огнестойкость» никогда не является необязательным требованием или требованием, просто указанным в стандартных документах, а фундаментальным уважением к жизни и общественной безопасности, а также практическим результатом.

Пожарная безопасность является основой промышленного производства и применения. AHD последовательно придерживается строгих стандартов контроля качества, от выбора сырья до испытаний готовой продукции, чтобы гарантировать, что каждый огнестойкий пластиковый лист соответствует стандартам огнезащитных характеристик и имеет стабильное и надежное качество. Поддерживая свою приверженность качеству и уважая безопасность, AHD постоянно повышает конкурентоспособность своей основной продукции, стремясь поставлять на рынок безопасные и высококачественные огнестойкие пластиковые листы. Предлагая профессиональные продукты и услуги, AHD стремится создать прочный барьер пожарной безопасности для различных отраслей промышленности, становясь надежным партнером по огнестойким материалам для своих клиентов.

Лист AHD FR PA6+GF

Выбирая наши огнестойкие пластиковые листы AHD, расставьте приоритеты в соответствии с вашими основными потребностями:

Для высокой прозрачности и ударопрочности: выберите FR PC. Он огнестойкий, сохраняя при этом превосходную светопроницаемость и высокую ударопрочность, подходит для сценариев, требующих видимости и устойчивости к падению.

Для высокой прочности и сопротивления ползучести: выберите FR PA6+GF. Армированный стекловолокном, он обеспечивает высокую жесткость, износостойкость и маслостойкость, подходит для несущих конструкций и механических компонентов.

Для химической стойкости и низкой стоимости: выберите FR-PP. Он устойчив к кислотной и щелочной коррозии, легкий и экономичный, подходит для общей огнезащитной защиты и корпусов.

Для сбалансированной общей производительности: выберите FR-ABS. Он сочетает в себе жесткость и прочность, легко обрабатывается и формуется и подходит для общего применения, например, в производстве приборов и электронных корпусов.

Основной принцип выбора: расставьте приоритеты в отношении требований прозрачности, требований к прочности и бюджета затрат и подберите выбор в соответствии со своими потребностями.