難燃剤は多様で広く使用されている化学添加剤であり、可燃性または発火しにくい材料の難燃に一般的に使用されます。PP プラスチックによく使われる 3 つの難燃剤を見てみましょう。
1. 臭素系難燃剤
ほとんどのロム化難燃剤は 200 ～ 300°C で分解しますが、これはポリプロピレンの分解温度範囲でもあります。したがって、ポリプロピレンが熱により分解すると、臭素系難燃剤も分解を開始し、分解反応によって生成されるフリーラジカルを捕捉して、燃焼の連鎖反応を遅らせたり停止させたりすることができます。同時に、放出されたHBr自体は不燃性ガスであり、高密度で材料の表面を覆い、表面の可燃性ガスを遮断して材料の燃焼を抑制します。
臭素系難燃剤の主な欠点は、難燃性基材の UV 安定性が低下し、燃焼中に煙、腐食性ガス、有毒ガスが多く発生するため、用途が制限されることです。
2. リン窒素系難燃剤
膨張性難燃剤としても知られるリン窒素難燃剤は、加熱するとポリマーの表面に均一な炭素質発泡層を形成し、断熱、酸素バリア、煙の抑制、滴下防止を実現します。したがって、優れた難燃性能を備えています。膨張性難燃剤システムは一般に、酸源 (脱水剤)、炭素源 (炭化剤)、およびガス源 (窒素源、発泡源) の 3 つの部分から構成されます。膨張性難燃剤は、主に多孔質発泡炭素層を形成することにより凝縮相において難燃性の役割を果たします。リン窒素系難燃剤には、ハロゲンフリー、低煙、低毒性という利点があります。
3. リン系難燃剤
リン系難燃剤の難燃効果は、ポリマーの初期分解時の脱水と炭化によるものです。この脱水炭化ステップは、ポリマー自体の酸素含有基に依存する必要があります。構造内に酸素含有基を持つポリマーの場合、難燃効果はより優れています。ポリプロピレンの場合、その分子構造に酸素含有基が存在しないため、リン系難燃剤を単独で使用すると難燃効果が十分ではありません。しかし、(OH)3やMg(OH)2と配合すると相乗効果が生じ、良好な難燃効果が得られます。
