De keuze voor brandwerende kunststoffen is afhankelijk van het beoogde gebruik. Het artikel van vandaag behandelt alles over vlambestendige kunststoffen.
Ben je nieuwsgierig om te weten:
- Wat zijn brandwerende kunststoffen?
- Hun typen;
- En welke voordelen hebben deze mini-brandweerlieden voor u op verschillende gebieden van het leven?
Blijf dit goed onderbouwde artikel lezen, dat u helpt de best geïnformeerde beslissing te nemen over het kiezen van de meest geschikte brandwerende kunststof.
Wat zijn brandwerende kunststoffen?
Brandwerende kunststoffen, ook wel vlamvertragende kunststoffen of zelfdovende kunststoffen genoemd, zijn kunststoffen die een betere brandveiligheid bieden door de voortgang van vlammen te vertragen. Speciale chemicaliën voegen langdurige brandwerendheid toe aan deze kunststoffen, volgens brandveiligheidsnormen zoals UL 94. Deze extra brandbescherming die deze speciale kunststoffen bieden, redt mensen en gebouwen in geval van brand.
Hoewel indrukwekkend, zijn vlambestendige plastic materialen (vaak zelfdovend) niet volledig brandveilig. In plaats daarvan zorgen hun unieke chemische eigenschappen ervoor dat ze vuur beter bestrijden. Deze chemicaliën verstoren op verschillende manieren de kettingreactie tussen brandstof, vuur en zuurstof en verbeteren de brandvertraging door:
- Ontsteking vertragen
- Bevordering van zelfdovend vermogen (bijvoorbeeld afkomstig van vlamvertragers op fosforbasis)
- Vertraging van het verbrandingsproces
Om de kunststoffen een hoge temperatuurbestendigheid te geven, worden verschillende chemicaliën gebruikt:
- Fosfaat: Deze chemische verbindingen laten niet-brandbare gassen vrij in de vorm van bellen om de zuurstoftoevoer voor het verbrandingsproces te verminderen.
- Halogenen: Reactieve vlamvertragers zoals broom en chloor vormen bij verhitting een beschermende verkoolde laag. Deze laag fungeert als een schild om te voorkomen dat zuurstof het brandende plastic bereikt.
- Stikstofverbindingen (melamine): Bij deze chemicaliën komen niet-brandbare gassen of waterdampen vrij om de uitbreiding van het vuur te vertragen.
- Metalen (Antimoon): In sommige brandwerende kunststoffen zijn metaaldeeltjes gemengd, die warmte absorberen en het plastic koeler houden. Het ontsteken wordt dus een uitdaging.
- Op siliconen gebaseerde kunststoffen: Ze blokkeren zuurstof of laten inerte gassen vrij om vlammen weg te houden. Omdat ze echter duur zijn, worden ze alleen gebruikt onder zware omstandigheden, waar weinig hoogwaardig vlambestendig materiaal nodig is om hoge temperaturen te bestrijden. Pakkingen en afdichtingen zijn hiervan een bekend voorbeeld.
Deze vlamvertragers verbeteren de brandveiligheid van kunststoffen en leiden zelfs tot zelfdoving zodra de vlambron wordt verwijderd.
Verstuur nu uw aanvraag!
Kwaliteit ontmoet betaalbaarheid. Informeer nu naar producten van hoge kwaliteit tegen lage volumes.
Soorten brandwerende kunststoffen
Gezien hun chemische formulering en structuur kunnen vlambestendige materialen worden gecategoriseerd als:
- Inherent brandwerende kunststoffen
- Verbeterde kunststoffen.
Hun werkzaamheid, kosteneffectiviteit en toepassing variëren afhankelijk van het type. Hieronder vindt u een overzicht van elk type:
Inherent brandwerende kunststoffen
Hoewel door de mens gemaakt, deze kunststoffen hebben een chemische structuur waardoor ze moeilijk te ontsteken en te verbranden zijn. Sommige van deze kunststoffen omvatten:
- Polyfenyleensulfon (PPS): Dit plastic heeft een uitstekende vlamvertraging bij hoge temperaturen en smelt niet gemakkelijk. Het wordt vaak gebruikt in elektrische componenten en veeleisende lucht- en ruimtevaarttoepassingen.
- Polytetrafluorethyleen (PTFE): Met een natuurlijke chemische formulering van C2F4 is het ook bekend als Teflon. Het brandt niet snel en helpt zelfs vlammen te doven. PTFE wordt gebruikt voor het maken van kookgerei met anti-aanbaklaag en isolatie van elektrische bedrading.
- Polyimide (PI): Deze hoogwaardige kunststof biedt extreme brandwerendheid en uitzonderlijke thermische stabiliteit. Daarom wordt het veel gebruikt in uitdagende omstandigheden, zoals vliegtuigmotoren en ruimtevaartuigen.
Wetenschappers ontwikkelen nieuwe brandwerende kunststoffen voor verschillende toepassingen in verschillende industrieën. Hun toekomstige lijst van deze kunststoffen kan dus uitputtend zijn.
Kunststoffen met brandvertragende additieven
Er zijn veel chemisch verbeterde brandwerende kunststoffen met unieke vlamvertragende eigenschappen. Hier zijn twee veelvoorkomende typen:
1. Opzwellende kunststoffen
Voor brandwerendheid is deze vlamvertragende kunststoffen zijn afhankelijk van chemicaliën zoals fosforzuur (H3PO4) en pentaerythritol (C(CH2OH)4). Bij blootstelling aan hitte zwellen deze chemicaliën op en vormen een dikke verkoolde laag. Deze laag bedekt het onderliggende plastic en vertraagt de branduitbreiding. Veel voorkomende voorbeelden van opzwellende kunststoffen zijn:
- Polyfenyleensulfide (PPS)
- Polyamide-imide (PAI)
- Ethyleen-vinyl-acetaat (EVA) (indien geformuleerd met opzwellende vlamvertragende additieven)
- Onverzadigde polyesterharsen (UP-harsen) (indien geformuleerd met opzwellende additieven)
2. Gehalogeneerde kunststoffen
Deze kunststoffen gebruiken ingemixte additieven of reactieve vlamvertragers. AHiervan worden gewoonlijk halogeenelementen zoals broom (voor gebromeerde vlamvertragers) of chloor (Cl) gebruikt om de brandwerendheid te verbeteren. Tijdens een brand komen gehalogeneerde koolwaterstoffen vrij die de chemische reacties bij de brand verstoren. Het gevolg is dat het moeilijker wordt voor het vuur om te blijven branden.
Gehalogeneerde kunststoffen zoals polycarbonaat (PC) en ABS worden vaak gebruikt in elektronische componenten of vliegtuigonderdelen. Hiervoor worden ze behandeld met gehalogeneerde vlamvertragers om hun brandwerendheid te vergroten.
Zowel gehalogeneerde als halogeenvrije vlamvertragers worden gekozen op basis van de gewenste veiligheid, robuustheid en kosteneffectiviteit.
De onderstaande tabel geeft een overzicht van enkele van de meest voorkomende soorten brandwerende kunststoffen, hun weerstandsniveau en toepassingen:
| Kunststof Type | Inherent brandwerend | Brandvertragende additieven | Gemak van extrusie | Toepassingen |
|---|---|---|---|---|
| Polyfenyleensulfide (PPS) | Ja | Nee | Gemiddeld | Elektrische componenten, tandwielen voor hoge temperaturen, pompcomponenten |
| PEEK (polyetheretherketon) | Ja | Soms | Gemiddeld | Lucht- en ruimtevaartcomponenten, medische implantaten, chemische verwerkingsapparatuur |
| Polytetrafluorethyleen (PTFE) | Ja | Nee | Moeilijk | Chemische verwerkingsapparatuur, elektrische isolatie, antiaanbaklagen |
| Polyimide (PI) | Ja | Soms | Moeilijk | Hoge-temperatuurelektronica, flexibele circuits, onderdelen van ruimtevaartuigen |
| Vlamvertragend polycarbonaat (FR-PC) | Nee | Ja | Gemiddeld | Elektronische behuizingen, veiligheidshelmen, kogelwerend glas |
| Vlamvertragend ABS (FR-ABS) | Nee | Ja | Eenvoudig | Elektronicabehuizingen, auto-onderdelen, huishoudelijke apparaten |
| Vlamvertragend polyamide (FR-PA) | Nee | Ja | Gemiddeld | Tandwielen, machineonderdelen, elektrische connectoren |
| Polyfosfazeen (PPZ) | Ja | Nee | Moeilijk | Vlamvertragend textiel, luchtvaartcomponenten |
| siliconen | Ja | Soms | Gemiddeld | Pakkingen, afdichtingen, isolatie tegen hoge temperaturen, medische apparatuur |
| Ferrieten | Ja | Nee | Niet van toepassing | Vuurvaste voeringen, smeltkroezen voor hoge temperaturen |
| Verkolende thermoplastische stoffen | Nee | Specifieke additieven | Veranderlijk | Kabelisolatie, bouwmaterialen |
| Opzwellende coatings | Nee | Speciale toevoegingen | Niet van toepassing | Staalconstructies, elektrische componenten |
| Ablatieve kunststoffen | Nee | Additieven voor ablatie | Veranderlijk | Raketsproeiers, hitteschilden |
Verstuur nu uw aanvraag!
Kwaliteit ontmoet betaalbaarheid. Informeer nu naar producten van hoge kwaliteit tegen lage volumes.
Voordelen van brandwerende kunststoffen
De ongelooflijke kracht van brandwerende kunststoffen, die brandwerende kunststoffen zo voordelig maakt:
1. Langzamer branden
Brandwerende kunststoffen vatten niet gemakkelijk vlam, in tegenstelling tot gewone kunststoffen. Of als ze vlam vatten, branden ze veel langzamer, waardoor mensen meer tijd hebben om aan een brand te ontsnappen. Dit komt doordat aan deze kunststoffen speciale chemicaliën of metalen worden toegevoegd. Deze chemicaliën blokkeren zuurstof en laten waterdamp of niet-brandbare gassen vrij die het vuur van het plastic wegduwen. En als er metalen aan zijn toegevoegd, absorberen ze warmte om de branduitbreiding te verminderen.
2. Zelfdovend
Veel brandwerende kunststoffen kunnen zichzelf doven. Zodra de vlambron is verwijderd, stoppen ze vanzelf met branden. Resultaat? Een kleine brand verandert niet in een grote.
3. Minder rook
Gewone kunststoffen veroorzaken potentieel gevaarlijke rook tijdens het branden: dik en zwart. Deze rook beperkt het zicht en de ademhaling tijdens brand. Het resultaat is dat een snelle ontsnapping bijna onmogelijk wordt. Brandwerende kunststoffen produceren daarentegen veel minder of soms helemaal geen rook. Dit vertaalt zich in het vrij blijven tijdens een brand: mensen kunnen de gebouwen verlaten en brandweerlieden kunnen gemakkelijker hun weg vinden.
4. Beschermt eigendommen
Brand kan grote schade aan gebouwen, meubilair en andere bezittingen veroorzaken. Het gebruik van brandwerende kunststoffen in bouwmaterialen en andere toepassingen helpt deze schade te voorkomen. Ze branden geleidelijk; de verspreiding van vlammen wordt ook vertraagd. De brandweerlieden hebben dus meer tijd om de brand te blussen en waardevolle eigendommen te redden.
Brandwerende kunststoffen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt in elektrische componenten of behuizingen van apparaten. Als deze onderdelen vlam vatten, kan het brandwerende plastic helpen voorkomen dat de vlammen andere delen van het gebouw bereiken.
5. Verhoogde veiligheid van drukke gebouwen
Met kenmerken als een langzamere verbranding, zelfdovend vermogen, minder rook en bescherming van eigendommen, maken brandwerende kunststoffen gebouwen en producten in het algemeen veiliger. Het gebruik ervan is dus van cruciaal belang op plaatsen met veel mensen, zoals scholen, ziekenhuizen, vliegtuigen en winkelcentra. Het gebruik van brandwerende kunststoffen in deze ruimtes zorgt voor een verminderd risico op verwondingen en sterfgevallen in geval van brand.
Daarom spelen brandwerende kunststoffen een sleutelrol in de brandveiligheid. Door de verspreiding van brand, de rookproductie en het zelf blussen te verminderen, zorgen ze ervoor dat mensen aan een brand kunnen ontsnappen. Tegelijkertijd helpen ze brandweerlieden met een betere controle om vlammen te bestrijden.
Toepassingen van brandwerende kunststoffen
Vlambestendige kunststoffen zijn niet volledig brandveilig, maar geven u waardevolle extra tijd om te reageren in geval van brand. Daarom is het gebruik ervan wijdverbreid. Hier zijn enkele populaire toepassingen van brandwerende kunststoffen die u helpen veilig te blijven:
1. Electrische veiligheid
De meeste elektrische componenten zoals stekkers, stopcontacten en draadbehuizingen zijn gemaakt van brandwerend plastic. Deze kunststoffen zorgen ervoor dat elektrische vonken of storingen niet tot brand leiden.
2. Apparaatbehuizingen
Veel apparaten uit het dagelijks leven, zoals broodroosters, magnetrons en zelfs computers, hebben plastic onderdelen maar zijn brandwerend. Dit is de reden dat u zich vaak afvraagt waarom ze niet smelten of vlam vatten, zelfs als er hitte of vlammen in het apparaat ontstaan.
3. Bouwmaterialen
Bij bouwmaterialen als wandpanelen, kabelgoten, buizen en zelfs deuren wordt gebruik gemaakt van brandwerende kunststoffen. Daarom is de verspreiding bij brand langzaam en hebben mensen meer tijd om het gebouw te verlaten.
4. Meubelveiligheid
Het meeste meubilair in openbare plaatsen zoals ziekenhuizen, scholen, universiteiten en terminals kan brandwerende componenten bevatten. Dit helpt mensen veilig te houden door de verspreiding van het vuur te vertragen en hen meer tijd te geven om te evacueren.
5. Vliegtuigonderdelen
Vliegtuigen gebruiken brandwerende kunststoffen in verschillende onderdelen, van cabinepanelen tot draadisolatie, om de veiligheid van passagiers tijdens noodsituaties te verbeteren.
6. Beschermende uitrusting
De schilden, helmen en pakken van brandweerlieden zijn gemaakt van brandwerend plastic. Deze levensreddende materiaalbeschermingen beschermen ze tegen overmatige hitte en vlammen tijdens het bestrijden van branden.
7. Veiliger transport
Auto’s en andere automobielen zijn qua veiligheid sterk afhankelijk van brandwerende kunststoffen. Hun interieurcomponenten, zoals dashboards en veiligheidsgordels, maken gebruik van brandwerende kunststoffen. Deze proactieve aanpak voorkomt dat vlammen snel het interieur van het voertuig overspoelen.
8. Medische apparatuur
Deze medische gebruik brandwerende kunststoffen zoals ABS en polycarbonaat vanwege hun brandvertragende eigenschappen en het vermogen om hoge temperaturen te weerstaan. Dit komt omdat ze de veiligheid en betrouwbaarheid in medische omgevingen garanderen. Enkele van deze voorbeelden zijn onder meer MRI-omhulsels, plastic spuiten, protheses, IV-connectoren die worden gebruikt bij nierdialyse en componenten voor hartchirurgie.
9. Voedselveiligheid
Specifieke voedselverwerkingsapparatuur en zelfs kookgerei maken gebruik van brandwerende kunststoffen. Waarom? Brandvertragers helpen het risico op brand tijdens de voedselbereiding te minimaliseren, wat de voedselproducenten of het voedsel zelf kan schaden. Voor voedselverwerkingsapparatuur worden bijvoorbeeld machineafschermingen gemaakt van polycarbonaat. Transportbandmaterialen zijn gecoat met PTFE of silicone voor voedselverwerkingstoepassingen. Op dezelfde manier worden snijplanken gemaakt van HDPE voor voedselbereidingsruimtes. De toepassing van de brandvertragende kunststof bij de voedselbereiding is uitputtend.
10. Dagelijkse voorwerpen
Brandwerende kunststoffen hebben meer toepassingen dan je zou denken! Ze zijn niet alleen voor industriële toepassingen. Zelfs alledaagse voorwerpen zoals gereedschapshandvatten, veiligheidsbrillen en sommige telefoonhoesjes profiteren van deze brandwerende technologie.
Door het slimme gebruik van brandwerende kunststoffen in diverse toepassingen creëert u dus een veiligere omgeving voor u. Daarom zijn ze van vitaal belang geworden om de brandgerelateerde schade aan mensenlevens en hulpbronnen te verminderen.
Verstuur nu uw aanvraag!
Kwaliteit ontmoet betaalbaarheid. Informeer nu naar producten van hoge kwaliteit tegen lage volumes.
Brandvertragend versus brandwerend plastic
Twee termen die gebruikt worden voor vlambestrijdende kunststoffen, namelijk brandwerende en brandvertragende kunststoffen, zorgen voor voldoende verwarring. Beide soorten plastic klinken misschien hetzelfde, maar toch zijn ze verschillend. Hun functionaliteit bepaalt in grote mate het doelgerichte gebruik ervan.
Het belangrijkste verschil tussen brandwerende en brandvertragende kunststoffen is dat brandwerende kunststoffen zijn ontworpen om niet gemakkelijk vlam te vatten totdat de temperatuur uitzonderlijk hoog is. Aan de andere kant kunnen brandvertragende kunststoffen zelfs bij lagere temperaturen vlam vatten. Ze branden echter langzaam en doven vanzelf wanneer de brandbron wordt verwijderd.
De prestaties van deze vlamvertragende materialen zijn te danken aan hun speciale chemische behandeling. Deze chemicaliën werken op verschillende manieren, zoals het absorberen van warmte, het vrijgeven van niet-ontvlambare gassen of het creëren van een verkoolde laag die de verspreiding van vuur helpt tegengaan.
Vanwege de uitzonderlijk hoge hittetolerantie (die varieert afhankelijk van het type kunststof) worden brandwerende kunststoffen gebruikt in de meest uitdagende omgevingen, zoals vliegtuigen en zelfs ruimtevaartuigen. Daarom zijn brandwerende kunststoffen ook duurder dan brandvertragende kunststoffen.
Brandvertragende kunststoffen worden gebruikt in apparatuur voor dagelijks gebruik. Deze omvatten de productie van auto-onderdelen, bedrading, behuizingen van alledaagse apparaten en handvatten van gereedschap. Hun langzame brandsnelheid geeft mensen meer tijd om aan een brand te ontsnappen.
Daarom zijn brandwerende kunststoffen moeilijk te ontsteken, terwijl brandvertragende kunststoffen zijn ontworpen om de voortgang van de brand te vertragen.
| Kenmerk | Vuurbestendig kunststof | Brandvertragend kunststof |
|---|---|---|
| Gedrag bij brand | Verbrandt of smelt niet bij hoge temperaturen | Vertraagt de verbranding, kan vanzelf doven als de vlambron wordt verwijderd, kan nog steeds smelten of druppelen |
| Niveau van bescherming | Hoogste - biedt maximale brandveiligheid | Matig - verbetert de brandveiligheid, maar is niet volledig brandveilig |
| Voorbeelden | Bepaalde soorten thermohardende kunststoffen, sommige anorganische polymeren | Veel thermoplasten met toegevoegde vlamvertragende additieven |
| Gemak van extrusie | Over het algemeen moeilijker te extruderen vanwege hogere smeltpunten en complexe samenstellingen | Over het algemeen gemakkelijker te extruderen in vergelijking met brandwerende kunststoffen |
Verstuur nu uw aanvraag!
Kwaliteit ontmoet betaalbaarheid. Informeer nu naar producten van hoge kwaliteit tegen lage volumes.
Beperkingen van vlamvertragers
Brandwerende kunststoffen bieden weliswaar aanzienlijke voordelen op het gebied van de brandveiligheid, maar hebben ook hun beperkingen.
- Ten eerste zijn ze niet brandveilig, hoewel ze bestand zijn tegen ontbranding bij extreem hoge temperaturen. Uiteindelijk zullen ze verbranden.
- Ten tweede kunnen sommige additieve vlamvertragers in deze kunststoffen bij verbranding giftige dampen vrijgeven. Ze vormen dus gezondheidsrisico's.
- Bovendien kunnen de additieven in vlamwerende materialen soms de mechanische eigenschappen van de kunststof aantasten. Het materiaal is dus gevoelig voor bros of minder duurzaam.
- Tenslotte zijn brandwerende kunststoffen duurder dan reguliere kunststoffen.
Kortom, brandwerende kunststoffen bieden grote waarde voor de brandveiligheid, maar hun beperkingen, zoals potentiële verbranding, giftige dampen en kostenstijgingen, moeten ook in overweging worden genomen.
Wanneer moet u vlamvertragend materiaal gebruiken voor uw project?
Kunststoffen hebben een uitstekende ontwerpflexibiliteit–je kunt ze vormen or extrudeer ze. Toch kan hun ontvlambaarheid een probleem zijn. Elk ongeluk met uw product kan het vertrouwen van de consument in u in gevaar brengen, omdat dit hun veiligheid kan schaden. Gelukkig kunt u uw klanten ultieme waarde bieden met brandwerende kunststoffen. Als u deze punten in overweging neemt, kunt u beter geïnformeerde beslissingen nemen op basis van uw projectbehoeften.
- Welke plastic onderdelen van uw product worden blootgesteld aan hitte of potentiële ontstekingsbronnen?
- In welke mate wilt u vlamvertragende prestaties toevoegen aan uw product?
- Hoeveel van het risico op brandwonden en het inademen van rook wilt u met uw product minimaliseren?
- Welk brandwerendheidsniveau (volgens UL94 of andere normen) wilt u in de ontwerpfase bereiken met uw product?
- Note: UL 94 is een ontvlambaarheidsnorm voor kunststoffen die materialen classificeert met classificaties van HB (langzaam brandend) tot 5VA (meest vlamvertragend)
Bij het kiezen van de meest geschikte brandwerende kunststof onderdelen voor uw project kunt u het beste de hulp van professionals inroepen. Zij kunnen u helpen bij het kiezen van hoogwaardige brandwerende kunststoffen.
Verstuur nu uw aanvraag!
Kwaliteit ontmoet betaalbaarheid. Informeer nu naar producten van hoge kwaliteit tegen lage volumes.
Conclusie
Brandwerende kunststoffen, met hun verminderde ontvlambaarheid, bieden uitstekende controle over de uitbreiding van vlammen, zodat mensen hun leven kunnen redden en brandweerlieden de tijd hebben om de brand te bestrijden. Hoewel ze niet brandveilig zijn, vergroot hun effectiviteit hun vraag elke dag.
Daarnaast werken onderzoekers ook hard aan het verbeteren van de bruikbaarheid van zelfdovend plastic om aan de eisen van innovatieve industriële producenten te voldoen. U kunt het juiste type brandveilige kunststof kiezen door uw productiedoelen te beoordelen.
Kies voor de beste brandwerende siliconenproducten van Hongju!
Wilt u de beste brandwerende kunststof kiezen voor uw project? Contact Hongju-siliconen om uitzonderlijk brandveilige siliconenproducten te krijgen hier. Onze experts helpen u bij het vinden van de perfecte siliconen o-ring, toetsenborden, pakkingen of afdichtingen voor uw project. Ontvang een gratis offerte en ervaring
