ما هو بولي فوسفات الأمونيوم (APP)؟ الأنواع والاستخدامات ونصائح الشراء

بولي فوسفات الأمونيوم، عادة ما يتم اختصاره إلى APP، هو ملح غير عضوي أبيض عديم الرائحة مصنوع من سلاسل طويلة من وحدات الفوسفات المرتبطة بأيونات الأمونيوم. صيغته العامة هي (NH4PO3)n. يتم استخدامه بشكل أساسي كمثبط للهب خالي من الهالوجين، ولكنه يعمل أيضًا كسماد سائل وقاعدة لمنتجات مكافحة الحرائق. إذا قمت بشراء أو صياغة أو اختبار مواد يجب أن تقاوم الحريق، فإن فهم التطبيق يوفر الكثير من التجربة والخطأ.

ما هو بولي فوسفات الأمونيوم في الواقع؟

بولي فوسفات الأمونيوم يتم إنتاجه عن طريق تسخين مصادر حمض الفوسفوريك أو الفوسفات مع الأمونيا أو اليوريا. والنتيجة هي بوليمر من الفوسفات. كلما طالت السلسلة، أصبح المنتج أكثر استقرارًا وأقل قابلية للذوبان في الماء. يحتوي مسحوق APP النموذجي على حوالي 31% إلى 32% فوسفور و14% إلى 15% نيتروجين، وهذان العنصران هما بالضبط ما يجعلانه فعالاً ضد الحرائق.

قد تراه أيضًا يسمى فوسفات متعدد الأمونيوم، أو مثبطات اللهب APP، أو مسحوق بولي فوسفات الأمونيوم، اعتمادًا على المورد والشكل. تشير جميعها إلى نفس عائلة المنتجات، لذا تحقق دائمًا من طول السلسلة والمرحلة في ورقة البيانات الفنية بدلاً من الاعتماد على الاسم وحده.

المرحلة الأولى مقابل المرحلة الثانية: أيهما تحتاج؟

هذا هو الخيار الأكثر أهمية عند شراء بولي فوسفات الأمونيوم. يتصرف الشكلان البلوريان بشكل مختلف تمامًا في المعالجة وفي المنتج النهائي.

كقاعدة عامة، إذا تمت معالجة المواد الخاصة بك بدرجة حرارة أعلى من 200 درجة مئوية، مثل بثق البولي بروبيلين أو القولبة بالحقن، فاختر المرحلة الثانية من التطبيق. المرحلة الأولى سوف تبدأ في الانهيار أثناء المعالجة وتسبب الفقاعات وتغير اللون والأداء الميكانيكي الضعيف.

كيف يعمل تطبيق مثبطات اللهب

يعمل بولي فوسفات الأمونيوم بشكل رئيسي في الطور المكثف، مما يعني أنه يعمل على المادة المحترقة نفسها بدلاً من اللهب. عند تسخينه، فإنه يطلق حمض البوليفوسفوريك وغاز الأمونيا. يساعد الحمض مصدر البوليمر أو الكربون على تكوين طبقة كثيفة من الفحم، بينما تعمل الأمونيا على تخفيف الغازات القابلة للاشتعال وتساعد على انتفاخ الفحم.

نظام منتفخ من ثلاثة أجزاء

تستخدم معظم أنظمة الحماية من الحرائق المعتمدة على التطبيقات ثلاثة مكونات تعمل معًا:

• مصدر الحمض: يطلق بولي فوسفات الأمونيوم حمض الفوسفوريك عند التسخين.
• مصدر الكربون: خماسي إريثريتول (PER) أو بوليول مشابه يتحول إلى شار.
• مصدر الغاز: يطلق الميلامين غاز النيتروجين الذي يجعل الفحم يتمدد ويتحول إلى رغوة سميكة.

لماذا طبقة char مهمة

يمكن أن يكون الفحم الرغوي أكثر سمكًا بعشرات المرات من الطلاء الأصلي. فهو يعزل الركيزة، ويبطئ انتقال الحرارة، ويمنع الأكسجين من الوصول إلى المادة الموجودة تحتها. هذا هو السبب في أن الطلاء المنتفخ مع APP يمكن أن يبقي شعاع الفولاذ تحت درجة حرارته الحرجة لمدة 30 إلى 120 دقيقة.

حيث يتم استخدام بولي فوسفات الأمونيوم

• الطلاءات المنتفخة: دهانات مقاومة للحريق للصلب الهيكلي والخشب وحوامل الكابلات.
• البلاستيك: البولي بروبيلين، البولي إيثيلين، راتنجات الإيبوكسي ورغوة البولي يوريثان، تصل في كثير من الأحيان إلى UL 94 V-0.
• مركبات الأسلاك والكابلات: تركيبات خالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان.
• المنسوجات والورق: الطلاءات الخلفية وعلاجات الستائر والمفروشات والتغليف.
• منتجات مكافحة الحرائق: مثبطات حرائق الغابات طويلة المدى وبعض مساحيق إطفاء الحرائق.
• الزراعة: سماد بولي فوسفات الأمونيوم السائل مثل درجات 10-34-0 و11-37-0.

الجرعة النموذجية ونصائح الصياغة

تعتمد الكمية المناسبة من APP على المادة والسمك وتصنيف الحريق الذي تحتاجه. الأرقام الواردة أدناه هي نقاط بداية شائعة، ويجب عليك دائمًا تأكيدها من خلال اختبارات الحروق الخاصة بك.

تحسين التشتت ومقاومة الماء

يمكن لمسحوق APP العادي أن يمتص الرطوبة ويتكتل في أنظمة الراتنج. APP المعالج سطحيًا أو المغلف بدقة، والمغطى براتنج الميلامين أو السيلان أو السيليكون، يتوزع بشكل أفضل، ويقاوم الماء ويحافظ على الخواص الميكانيكية أعلى عند نفس التحميل. بالنسبة للطلاء الخارجي أو البيئات الرطبة، عادةً ما تستحق هذه الترقية التكلفة الإضافية.

استخدم عوامل التآزر لخفض الجرعة

يمكن أن تؤدي إضافة كميات صغيرة من بورات الزنك أو طين النانو أو الجرافيت القابل للتوسيع أو المونتموريلونيت العضوي إلى تقوية الفحم وتقليل إجمالي كمية APP المطلوبة. يساعد هذا في الحفاظ على قوة البلاستيك ويقلل من تكلفة التركيب الإجمالية.

كيفية اختيار مورد جيد لفوسفات الأمونيوم

تختلف الجودة بشكل كبير بين الدفعات والشركات المصنعة، لذا تحقق من هذه النقاط قبل تقديم طلب كبير:

• محتوى الفوسفور والنيتروجين: ابحث عن P2O5 بحوالي 71% أو أعلى والنيتروجين بحوالي 14% أو أعلى لدرجات المرحلة الثانية القياسية.
• الذوبان في الماء: يجب أن تكون المرحلة الثانية منخفضة جدًا، غالبًا أقل من 0.5 جم لكل 100 مل عند 25 درجة مئوية.
• حجم الجسيمات: متوسط ​​8 إلى 15 ميكرون شائع بالنسبة للمواد البلاستيكية، وأدق بالنسبة للطلاءات.
• محتوى الرطوبة: أقل من 0.25% يساعد على تجنب الفقاعات أثناء المعالجة.
• تقارير الاختبار والامتثال: اطلب بيانات COA وSDS وREACH أو RoHS، واطلب عينة لاختبار UL 94 الخاص بك أو اختبار مقاومة الحريق.

التعامل والتخزين الآمن

يعتبر بولي فوسفات الأمونيوم منخفض السمية ولا يصنف على أنه قابل للاشتعال، ولكن المسحوق الناعم يمكن أن يهيج العينين والأنف والحنجرة. استخدم أقنعة الغبار والنظارات الواقية عند التعامل مع المسحوق السائب، وقم بتوفير التهوية المحلية في مناطق الخلط.

قم بتخزينه في أكياس أو براميل محكمة الغلق في مستودع بارد وجاف بعيدًا عن القلويات القوية والرطوبة المباشرة. يجب إعادة إغلاق الأكياس المفتوحة على الفور، لأن الماء الممتص يقلل من قابلية التدفق ويمكن أن يسبب عيوب في المنتج النهائي. في ظل الظروف الجيدة، تتراوح مدة الصلاحية عادة من 12 إلى 24 شهرًا.

أسئلة شائعة حول مثبطات اللهب APP

هل خالي من الهالوجين بولي فوسفات الأمونيوم؟

نعم. لا يحتوي على الكلور أو البروم، لذلك لا ينتج غازات هاليد الهيدروجين المسببة للتآكل عند حرقه. وهذا يجعله بديلاً شائعًا لمثبطات اللهب المهلجنة في الكابلات والإلكترونيات ومواد البناء.

هل يمكن استخدام التطبيق بمفرده؟

وفي بعض البوليمرات التي لها مصدر كربون خاص بها، مثل البولي يوريثين أو بعض الإيبوكسيات، يمكن أن تعمل بمفردها. في البولي أوليفينات مثل البولي بروبيلين، عادةً ما يحتاج الأمر إلى مصدر كربون ومصدر غاز لتكوين فحم منتفخ جيد.

هل يؤثر ذلك على قوة البلاستيك؟

الأحمال العالية يمكن أن تقلل من قوة التأثير والاستطالة. إن استخدام التطبيقات المعالجة بالأسطح والمتوافقات ومعدات الخلط الجيدة يبقي هذه الخسائر صغيرة ويساعد في الحفاظ على أداء مستقر للمنتج.