Сделать полипропилен самозатухающим, не переплавляя его

[rianakaefff]

По сути опять продолжение темы про мои (ставшие уже любимыми тут) антипирены.

Но там речь шла об эпоксидной смоле или как минимум о том, чтобы самим замешать смесь и добиться ее негорючести.

 

Здесь цель сложнее.

Есть уже готовое изделие из горючего несамозатухающего пластика, конкретно полипропилена.
Есть нужда сделать этот пластик самозатухающим.

Скорее всего это корпус какого-то электроприбора. Даже в совсем не дешевых выключателях или розетках из самозатухающего пластика выполняют только внутренний корпус, но не внешний. Удлинитель или "сетевой фильтр" могут сделать целиком из полипропилена. А распаечные коробки вообще почти не бывают из самозатухающего пластика, а когда я смогла найти модель, оказалось, что под тем же самым артикулом спокойно могут лепить и обычный горючий пластик. А уж если взять что-то более специфическое, например дверной звонок или конкретную модель обогревателя... 

Понятно, что далеко не всегда это так уж опасно и ужасно. Но я помню, что минимальный ток, который смог поджечь пластиковую пленку огнем в моих экспериментах, составлял всего лишь 0.001 A при U = 230 В (плохой контакт был "дугового" типа).

То есть теоретически даже светодиодный индикатор при работе от 230 В мог бы поджечь тот скотч или изоленту которой его замотали. 

А при 5-10 A и плохом контакте может быть возгорание и объемных пластиковых изделий.

А 5-10 A - это розетки, обогреватели, коробки - и иногда даже звонок или БП светодиодной ленты при "слишком длинном коротком замыкании".

 

И в моем случае мы имеем дело с большим количеством разных электроустановок (порой - целые джунгли!), сделанных с большим применением всего этого "ширпотреба из магазина Электрика", находящихся в маленьком помещении и зачастую работающих без присмотра человека.

Потому риск пожара серьезно возрастает и надо с этим всячески бороться.

 

У многих задач есть решения "от физиков" и решения "от химиков".

Первое - в данном случае - это заключить изделие в новый более безопасный корпус (например распаечную коробку теоретически можно сделать вообще самодельную, из фанеры с огнебиозащитой, это полноценный самозатухающий материал) или в дополнительный корпус.

Но такие решения часто хлопотны и требует слишком большого сосредоточения на каждом конкретном случае

А второе - это как-то сделать все-таки уже существующий пластик самозатухающим.

 

Кроме PP есть еще PE и PS, но начнем с PP.

 

Надо сказать, что даже переплавка полипропилена с подмешиванием антипиренов не факт что даст адекватный результат. Например гидроксид алюминия разлагается при 180*, полипропилен плавится при 160*, такую смесь едва ли получится отливать, скорее она будет поддаваться только горячей штамповке. Во всяком случае я ни разу не встречала ни в одном изделии действительно самозатухающего заводского пластика на основе полипропилена (а встречала только наглый обман).

 

А мы хотим обойтись без переплавки.

Какие есть мысли:

- покрыть изделие чем-нибудь содержащим антипирен. В том числе из моей прошлой темы про антипирены. Например чтобы долго не думать - той же самой эпоксидкой с гидроксидом алюминия (при этом гидроксида надо довольно много и в то же время не доводить до состояния "бетон", иначе "покрыть" этим будет сложновато). 

- покрыть изделие каким-то антипиреном в чистом виде, который мог бы быть в растворе, а потом высохнуть и держаться на поверхности (пусть и с какой-то грунтовкой предварительно). Каким?

- вплавить твердый порошковый антипирен в пластик (теоретически: заправить разогретым порошком пескоструй, обработать пластик, порошок вплавится в пластик, лишнее ссыпать, сверху покрыть лаком). Но с гидроксидом алюминия тут проблема - см. выше про 180 градусов. 

 

Понятно, что любой из способов сильно портит вид пластика, а также нарушает размеры изделия (скажем розетки удлинителя нельзя покрывать там, где вставляется вилка)

Но для начала надо просто чтобы что-нибудь из этого работало и имело более-менее долговечность

Изменено 4 Апреля, 2024 в 18:56 пользователем rianakaefff

[podlyinarod]

Поставить в помещении автоматический огнетушитель.

[Shizuma Eiku]

Поместить то что может загореться в жестяной короб или железную трубу. Почти не будет доступа воздуха, а металл будет работать как клетка Фарадея и не пропускать наводок.

В остальном-же, сильно возгораний не стоит опасаться если стены не из дерева, просто нужно иметь исправные предохранители (к сожалению, автоматические выключатели почти никогда не выключаются сами и являются причиной множества пожаров, самые надежные это автоматические предохранители - "пробки", на втором месте по надежности плавкие предохранители).

[Arkadiy]

Никак! В полимер нужно вводить минимум 30% антипиренов, при этом полимер станет хрупким

[Алхумук]

В 04.04.2024 в 19:37, Arkadiy сказал:

Никак! В полимер нужно вводить минимум 30% антипиренов, при этом полимер станет хрупким

А если смесь фосфорных эфиров ввести? Наоборот, пластичнее станет.

[rianakaefff]

В 04.04.2024 в 22:07, podlyinarod сказал:

Поставить в помещении автоматический огнетушитель.

Пожар легче предупредить чем потушить.

Как будет выглядеть производитель электросамокатов который продает специальные несгораемые сейфы, чтобы заряжать их и дом не сгорел? 😄

Не знаю как для кого, но я бы такой не купила

Электроустановки не должны гореть
Даже при поломках типа плохого контакта

Изменено 4 Апреля, 2024 в 22:03 пользователем rianakaefff

[rianakaefff]

В 04.04.2024 в 22:26, Shizuma Eiku сказал:

Поместить то что может загореться в жестяной короб или железную трубу. Почти не будет доступа воздуха, а металл будет работать как клетка Фарадея и не пропускать наводок.

 

Надо было тему внимательнее читать, в ней сказано, что это не метод.

 

В 04.04.2024 в 22:26, Shizuma Eiku сказал:

к сожалению, автоматические выключатели почти никогда не выключаются сами

У меня выключаются при перегрузе примерно в 1.2 раза.

При КЗ тоже многократно отключались.
В принципе могло бы быть много возгораний (с моими-то экспериментами) которые они уже предотвратили.

Фирма IEK, ну еще Siemens есть и другие. Что я делаю не так?

 

В 04.04.2024 в 22:26, Shizuma Eiku сказал:

сильно возгораний не стоит опасаться если стены не из дерева

Угарному газу все равно на стены, у меня подруга в бетонном монолитном доме погибла во сне.

 

В 04.04.2024 в 22:26, Shizuma Eiku сказал:

просто нужно иметь исправные предохранители

От плохого контакта не защищают никакие предохранители немного защищает УЗДП, но при малых токах оно их не увидит, так же ДП - Дуговой Пробой - а плохой контакт не обязан дугу создавать.

Защитить от него способны только устройства типа: термодатчик; датчик дыма; компьютерное зрение которое научили видеть дугу в корпусе электроустановки и раскаленные контакты отличать от красных светодиодов.

Да и то - умное компьютерное зрение обесточит установку, но горючий корпус из полипропилена продолжит гореть, и оно сгорит вместе с установкой так и не поняв почему кожаные мешки такие идиоты.

При этом прошу заметить что устройство должно именно быть выполнено как защитное. У пленочного теплого пола тоже ставят термодатчик, но чтобы он мог использоваться именно для защиты - надо целую матрицу из сотен-тысяч таких датчиков. А лучше миллионов. Чем больше пикселей тем лучше, все как с мониторами.

 

Опять лютый кринж комментировать очень "умные" сообщения. Но если я выругаюсь - могут забанить и удалить (наверное) а я хочу развеять эти мифы для всех присутствующих

 

В 04.04.2024 в 22:37, Arkadiy сказал:

Никак! В полимер нужно вводить минимум 30% антипиренов, при этом полимер станет хрупким

Ну эпоксидная смола грубо говоря тоже полимер. Вроде не особо она становится хрупче чем было.

 

А дерево? Его вообще многие снаружи помажут огнебиозащитой и все

Изменено 4 Апреля, 2024 в 22:15 пользователем rianakaefff

[foundryman]

В 04.04.2024 в 23:52, rianakaefff сказал:

 

Например гидроксид алюминия разлагается при 180*, полипропилен плавится при 160*, такую смесь едва ли получится отливать, скорее она будет поддаваться только горячей штамповке.

Гидроксид алюминия начинает разлагаться с 220С и для обычных пластиков вполне подходит. Для термостойких пластиков используют гидроокись магния, начало разложения 340С.

[rianakaefff]

В 05.04.2024 в 04:11, foundryman сказал:

Гидроксид алюминия начинает разлагаться с 220С и для обычных пластиков вполне подходит. Для термостойких пластиков используют гидроокись магния, начало разложения 340С.

Про гидроокись алюминия адекватной информации нет)

Вот что нашла. Тут вообще 150 фигурирует, и что за 575...

Температура разложения гидроксида алюминия, °C

150-200 °C, > 575 °C

А про гидроокись магния - спасибо. Но неужели реально можно добавлять ее (или алюминия) в тот же полипропилен и получать при этом пластик самозатухающий и с адекватными механическими свойствами? Мне кажется тогда так бы делали.

А так не делают. Я не видела электроприборов таких.

[москатель]

В 05.04.2024 в 08:26, rianakaefff сказал:

Мне кажется тогда так бы делали.

А так не делают. Я не видела электроприборов таких.

Пресловутый оборот для оценки достоверности))  Однако, ведь, много чего, что известно, не делают) 

Вы видели полиэтилен PEX-b? А он есть. Это модифицированный гидридсиланами ПЭ. Модификацию проводят пропиткой в ванной, например, с винилтриметоксисилоксаном.  Картинки приводят:

Я оценивал набухание ПП (материал американских бочек) в этилацетате.  Набухает 7-8% за сутки. ЭА - полярный растворитель, а слабополярные, надо полагать, будут в бОльшем количестве проникать в толщу ПП. Кремнийорганическая приповерхностная сшивка повышает теплостойкость (для этого в промышленности и используется). Термостойкостью и огнестойкостью авторы метода озабочены не были. Если вместо гидридсиланов взять "жирные" алюмометаллохелаты? Способность к возгоранию материалов, пропитанных даже на глубину 1 мм значительно возрастает. Кислородный индекс не определяли, но выглядит убедительно. После металлохелатной обработки мы "грели" деревяшки на пламени бытовой газовой плиты - впечатляет, как и с жидким стеклом (Полено, пропитанное жидким стеклом выдерживает обработку автогеном, как в продольном, так и поперечном волокнам направлении). В общем-то, повышение термостойкости полимеров металлохелатами известно. Я знаю про испытания образцов полимеров с ~10% металлохелатов - нагрев с доступом воздуха - на дериватографе Паулик Паулик Эрдей. Значительная потеря веса - после 450-600 ⁰С. 

Время пропитки я прикинул по правилу Вант-Гоффа: 20⁰ С - 24 часа – значит: при 80-90⁰ С - 22,5 - 11 минут (грубая оценка).

И? Материальное и финансовое продолжение темы, автор? Всё остановится на форумном обсуждении?

Изменено 5 Апреля, 2024 в 05:59 пользователем москатель