ما هو ملمين السيانيرات؟

الميلامين cyanurate هو مجمع غير الملح يتكون من نسبة المولي 1: 1 من الميلامين وحمض السيانوريك. إنه متميز عن الملح الحقيقي لأن المكونين ليسا مرتبطين بأيونيًا بل يتم تجميعهما معًا بواسطة شبكة واسعة من روابط الهيدروجين القوية. يمنح هذا الترابط الفريد خصائص محددة مفيدة للغاية لتطبيقها الأساسي. يمكن تمثيل صيغتها الكيميائية على أنها c₆h₉n₉o₃ ، أو بشكل أكثر تحديداً ، مثل c₃h₆n₆ · c₃h₃n₃o₃ ، والتي تظهر بشكل صريح جزيئاتها المكونة.

ما هو ملمين السيانيرات؟
الميلامين السياني (MCA) هو مجمع فوق الجزيئات المربوط بالهيدروجين من الميلامين وحمض السيانوريك. إنه مسحوق بلوري أبيض معروف باستقراره الحراري العالي وفعاليته باعتباره مثبطًا خاليًا من الهالوجين.

الخصائص الرئيسية
التركيب الكيميائي والترابط:
على عكس الأملاح الأيونية ، يتم تشكيل MCA من خلال شبكة معقدة من روابط الهيدروجين بين المجموعات الأمينية من الميلامين ومجموعات هيدروكسيل/كيتو من حمض السيانوريك. هذا الترابط القوي بين الجزيئات هو المسؤول عن استقرارها وهيكلها البلوري.
القياس المتكافئ 1: 1 أمر بالغ الأهمية لتشكيل هذا المجمع المستقر.

الاستقرار الحراري:
يعرض MCA الاستقرار الحراري الممتاز ، وعادة ما تبقى مستقرة تصل إلى حوالي 320 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية. تجعل درجة حرارة التحلل المرتفعة هذه مناسبة للاستخدام في البوليمرات التي تتطلب درجات حرارة عالية المعالجة ، مثل البوليدات.
فوق درجة الحرارة هذه ، فإنه يخضع للتحلل الداخلي للحرارة ، وهو جزء رئيسي من آلية تأخير اللهب.

آلية تأخير اللهب:
تعمل MCA في المقام الأول كمثبط لهب طور الغاز مع بعض التأثيرات ذات الطور المكثف.
التحلل الداخلي للحرارة: عند تسخينه إلى درجة حرارة التحلل (أعلى من 320-330 درجة مئوية) ، يمتص MCA كمية كبيرة من الحرارة من النار. يساعد هذا "تأثير التبريد" على خفض درجة حرارة مادة الحرق.
إطلاق الغازات غير القابلة للاحتراق: عند التحلل ، تطلق MCA الغازات غير القابلة للارتداد ، وخاصة الأمونيا (NH₃) والنيتروجين (N₂) ، إلى جانب ثاني أكسيد الكربون (CO₂) وبخار الماء. هذه الغازات تخفف من تركيز الغازات القابلة للاحتراق والأكسجين في منطقة اللهب ، مما يخنق النار بشكل فعال.
تشكيل char: في بعض أنظمة البوليمر ، يمكن لـ MCA أيضًا تعزيز تكوين طبقة Char carbonaceous على سطح المادة المحترقة. يعمل هذا Char كحاجز ، ويعزل البوليمر الأساسي من الحرارة والأكسجين ، ويثبط إطلاق منتجات متطايرة أخرى قابلة للاشتعال.

الجوانب البيئية والسلامة:
خالية من الهالوجين: واحدة من أهم مزاياها هي أنها خالية تمامًا من الهالوجين. يتناول هذا المخاوف البيئية والصحية المتزايدة المرتبطة بمثبطات اللهب التقليدية ، والتي يمكن أن تطلق غازات سامة ومبهجة (مثل الديوكسينات والخور) أثناء الاحتراق والملوثات العضوية المستمرة.
انخفاض الدخان والسمية: أثناء الاحتراق ، ينتج MCA عادةً كثافة دخان أقل وأبخرة أقل سمية مقارنة بالعديد من بدائل الهالوجين ، مما يؤدي إلى تحسين السلامة من الحرائق ويقلل من الأذى إلى الركاب ورجال الإطفاء.
تقلبات منخفضة: تقلبه المنخفض يعني أنه من غير المرجح أن يخرج من البوليمر بمرور الوقت.

قابلية الذوبان:
MCA لديها قابلية ذوبان منخفضة للغاية في المذيبات العضوية الأكثر شيوعا والماء. هذا عدم الحمل مفيد لأدائه في البوليمرات ، لأنه يمنع الترشيح ويضمن فعاليته على المدى الطويل. إنه قابل للذوبان قليلاً في DMSO الحمضية والأحماض المائية.

الاستخدامات والتطبيقات الأساسية

يستخدم السيانورات الميلامين على نطاق واسع كمثبط خالٍ من الهالوجين (HFFR) في مواد مختلفة ، في المقام الأول في صناعات البلاستيك والبوليمر ، لتلبية معايير السلامة الحرارية الصارمة (على سبيل المثال ، تقييمات UL94 V-0). تشمل تطبيقاتها الرئيسية:

البولياميدات (النايلون): هذا واحد من أهم تطبيقاتها. MCA فعال بشكل استثنائي في البولي أميد 6 (PA6) والبولياميد 6،6 (PA66) ، مما يسمح لهذه المواد البلاستيكية الهندسية لتحقيق مستويات مثبطات اللهب عالية للتطبيقات مثل الموصلات الكهربائية ، قواطع الدوائر ، وأجزاء السيارات.
البولي يوريثان بالحرارة (TPUs): المستخدمة في عزل الأسلاك والكابلات ، وخراطيم ، وغيرها من المكونات المرنة.
polybutylene terephthalate (PBT): في المكونات الكهربائية والإلكترونية.
راتنجات الايبوكسي: لألواح الدوائر المطبوعة (مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور) ، والمغلفات ، والطلاء.
المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب: تعزيز مقاومة الحريق لعوامل الترابط.
الطلاء والدهانات: توفير خصائص محددة للحريق للأسطح.
المنسوجات: للتشطيبات المتجهة للهب في الأقمشة المستخدمة في تنجيد ، ستائر ، وملابس العمل.
المرنة والمطاط: في مختلف المنتجات المطاطية التي تتطلب تحسين السلامة من الحرائق.
رغاوي البوليمر: مثل رغاوي البولي يوريثان الصلبة ، ورغاوي البوليسترين ، ورغاوي البولي إيثيلين المستخدمة في العزل والتعبئة.
المكونات الكهربائية والإلكترونية: في الأجزاء التي تكون فيها السلامة من الحرائق أمرًا بالغ الأهمية ، بالنظر إلى خطر الدوائر القصيرة والارتفاع درجة الحرارة.

باختصار ، يعتبر السيانورات السيانيرورات ملمين خالٍ من الهالوجين يوفر مزيجًا مرغوبًا من الاستقرار الحراري العالي ، وقمع اللهب الفعال من خلال آلية تحلل فريدة ، وملف تعريف مواتية بيئيًا ، مما يجعله خيارًا مفضلاً لتعزيز سلامة الحرائق عبر العديد من الصناعات. .