بلاستيك مقاوم للحرائق.. نوع جديد من تطوير علماء روس
تمكن باحثون من جامعة فولغوغراد التقنية، في روسيا من تطوير مادة مركبة جديدة (بلاستيك مقاوم للحرائق) تتميز بقدرة عالية على مقاومة الاشتعال، بفضل إضافة كيميائية مبتكرة تجمع بين ثلاثة آليات مختلفة لإطفاء الحريق.
بلاستيك مقاوم للحرائق
الدكتور سيرغي بوريسوف من قسم “كيمياء وتكنولوجيا معالجة الإلاستومرات” في جامعة فولغوغراد التقنية أوضح أن الابتكار الجديد يقلّل قابلية المواد المركّبة للاحتراق بنحو خمسة أضعاف، مع الحفاظ على معظم الخصائص الميكانيكية الأساسية ومن هنا يأتي أهمية الابتكار الجديد.
وتستخدم المواد المركبة، في البناء والطيران والإلكترونيات وصناعة السيارات، تعتمد عادةً على راتنجات الإيبوكسي المعروفة بخفتها وقوتها، إلا أنها تعاني من ضعف كبير في مقاومة النار بسبب محتواها العالي من المواد العضوية.
تأثير مطفأة حريق ثلاثي
وتتكوّن المادة المضافة الجديدة من محلول يضم أملاح النحاس والأمونيوم وحمض الفوسفوريك وعند دمجها مع البوليمر، تمتزج به لتشكّل بنية جديدة لها تأثير “مطفأة حريق ثلاثي” تعمل في ثلاثة اتجاهات متزامنة:
يُنشئ الفوسفور طبقة واقية على السطح تشبه طبقة فحم الكوك.
يطلق النيتروجين غازات غير قابلة للاشتعال تقلّل من شدة اللهب.
يحفّز النحاس التفاعلات الكيميائية التي تُثبّط عملية الاحتراق.
ولتحقيق هذا التأثير، لا تحتاج المادة المضافة إلى أكثر من نحو 8 بالمئة من وزن المادة الإجمالي، مع بقاء قوة البلاستيك شبه ثابتة إضافة إلى ذلك، يعزّز هذا التركيب ميوعة المواد الخام أثناء عمليات الإنتاج.
ويؤكد الباحثون أن الإضافة الجديدة تحسّن لزوجة الراتنج وتجعل معالجته أسهل، على عكس العديد من المواد المضافة التقليدية التي تعيق تدفقه.
كما يوضح الفريق أن المادة الجديدة لا تعمل كمجرد “حشو” ميكانيكي، بل تتفاعل كيميائياً مع الراتنج لتشكيل بنية بلورية جديدة داخل البوليمر، ما يعزز فعاليتها حتى بتركيزات منخفضة.
ويخطط علماء الجامعة لمواصلة دراسة إسهام كل من المكونات الثلاثة في عملية تثبيط اللهب، إضافة إلى تقييم متانة المادة واستقرارها في ظروف الرطوبة العالية، وذلك تمهيداً لإمكانية اعتمادها في الصناعات التي تتطلب أعلى معايير السلامة.
بلاستيك مقاوم للحريق يبطئ تقدم النيران
والمواد البلاستيكية المقاومة للحريق، والتي تسمى أيضًا المواد البلاستيكية المقاومة للهب أو المواد البلاستيكية ذاتية الإطفاء، هي مواد بلاستيكية هندسية توفير سلامة أفضل من الحرائق عن طريق إبطاء تقدم النيران.
وتضيف المواد الكيميائية الخاصة مقاومة طويلة الأمد للحريق إلى هذه البلاستيك، وفقًا لمعايير السلامة من الحرائق مثل UL 94.
هذه الحماية الإضافية من الحرائق التي توفرها هذه المواد البلاستيكية الخاصة ينقذ الناس والمباني في حالة نشوب حريق.
وعلى الرغم من كونها مثيرة للإعجاب، فإن المواد البلاستيكية المقاومة للهب (والتي غالبًا ما تنطفئ ذاتيًا) ليست مقاومة للحريق تماماً.