ちょっと、そこ！難燃性 EPDM のサプライヤーとして、私はその化学組成についてよく質問されます。そこで、時間をかけて、シンプルかつわかりやすい方法で説明したいと思いました。
まず、EPDM 自体について少し話しましょう。 EPDMはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマーの略です。合成ゴムの一種で、耐候性、耐熱性、電気絶縁性に優れていることで知られています。 EPDM はエチレン、プロピレン、および少量のジエン モノマーで構成されています。
エチレンは、式 C2H4 を持つ炭化水素です。これは室温では無色の気体であり、世界で最も重要な石油化学物質の 1 つです。 EPDM では、エチレンがゴムに柔軟性と靭性を与えます。 EPDM 素材が破損することなく伸びたり曲がったりするのに役立ちます。これは、次のような多くの用途にとって重要です。ソーラーシールストリップ。これらのシール ストリップは、さまざまな形状に適合し、さまざまな環境条件に耐えることができる必要があります。
式 C3H6 を持つプロピレンも別の炭化水素です。また、室温では気体ですが、圧力がかかると液化することがあります。 EPDM のプロピレンは、材料の耐薬品性と低温での柔軟性に貢献します。これにより、EPDM は寒い環境でもその特性を維持できます。これは屋外用途に不可欠です。
ジエンモノマーは、EPDM に架橋能力を与えるものです。架橋はゴムの中に網のような構造を作るようなもので、ゴムの強度と耐久性が高まります。 EPDM で使用される一般的なジエン モノマーには、エチリデン ノルボルネン (ENB) とジシクロペンタジエン (DCPD) があります。架橋プロセスは通常、ポリマー鎖間に化学結合を形成する硫黄または過酸化物を使用して実行されます。
さて、難燃性の部分に移りましょう。 EPDM を難燃性にするには、基本的な EPDM 配合物に特定の化学物質を加えます。最も一般的に使用される難燃剤の 1 つは、水酸化アルミニウム (Al(OH)₃) です。水酸化アルミニウムは加熱すると水を放出します。この水蒸気は材料を冷却し、可燃性ガスを希釈するのに役立ち、火災が広がりにくくなります。これは安全で効果的な添加剤であり、以下のような多くの難燃性材料に広く使用されています。難燃性EPDM。
もう 1 つの一般的な難燃剤は、水酸化マグネシウム (Mg(OH)₂) です。水酸化アルミニウムと同様に、水酸化マグネシウムも加熱すると水を放出します。水酸化アルミニウムよりも分解温度が高いため、高温でも防火効果を発揮します。これにより、EPDM がより激しい熱にさらされる可能性がある用途に適しています。
三酸化アンチモン (Sb₂O₃) は、ハロゲン化難燃剤と組み合わせて使用されることがよくあります。ハロゲン系難燃剤には塩素や臭素などの元素が含まれています。材料が発火すると、ハロゲン化難燃剤が分解してハロゲンラジカルを放出します。これらのラジカルは燃焼過程でフリーラジカルと反応し、連鎖反応を中断して火災を抑制します。三酸化アンチモンは相乗剤として作用し、ハロゲン化難燃剤の有効性を高めます。
しかし、近年、ハロゲン系難燃剤の環境や健康への影響に対する懸念が高まっています。その結果、当社を含む多くのメーカーは、より環境に優しい代替の難燃ソリューションを模索しています。これらの代替品の一部には、リンベースの難燃剤が含まれます。リンベースの難燃剤は、加熱すると材料の表面に炭化層を形成することによって機能します。この炭化層はバリアとして機能し、酸素が下にある材料に到達するのを防ぎ、火災の延焼を軽減します。
これらの難燃性添加剤に加えて、難燃性 EPDM の全体的な性能を向上させるために他の化学物質も追加します。たとえば、時間の経過とともにゴムが酸化して劣化するのを防ぐために酸化防止剤が添加されます。可塑剤は材料の柔軟性や加工性を高めるために使用されます。 EPDM に希望の色を与えるために顔料が追加されます。
EPDMスポンジ発泡ゴムは当社が提供する別の製品です。 EPDM に発泡剤を加えてスポンジのような構造にしています。このスポンジ発泡ゴムは優れたシール特性を備えており、柔らかく圧縮可能なシールが必要な用途によく使用されます。 EPDM スポンジフォームラバーの難燃バージョンは、通常の難燃 EPDM と基本的な化学組成は同じですが、発泡剤が添加されています。
要約すると、難燃性 EPDM の化学組成は、エチレン、プロピレン、架橋用のジエン モノマー、および水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン系難燃剤などのさまざまな難燃性添加剤の組み合わせです。材料の性能と外観を改善するために、酸化防止剤、可塑剤、顔料などの他の添加剤もあります。
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参考文献
- モーリス・モートン著『ラバー・テクノロジー』
- 「ポリマー材料の難燃性」 Charles A. Wilkie および Gilman John W. 編集