Ứng dụng phụ gia chống cháy cho vật liệu Polyme

Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM gồm Hoàng Thị Đông Quỳ, Phạm Huỳnh Trâm Anh, Thiêm Trí Viễn, Nguyễn Ngọc Như Hương, Trịnh Thị Kim Vy, Nguyễn Thị Thu Hiền, Trần Lê Tú Uyên đã sử dụng phụ gia chống cháy phi halogen TPP (Triphenyl photphat) ứng dụng vào các loại vật liệu trên cơ sở polyeste bất bảo hòa (UP) đồng thời nghiên cứu tính chất chống cháy của phụ gia này trên các nhựa nền PE (Polyetylen) và PP (Polypropylen) nhằm cải thiện và nâng cao khả năng chống cháy của vật liệu, hạn chế tác hại đến môi trường.
 

Hình minh họa.

Kết quả cho thấy, phụ gia chống cháy TPP được phối trộn vào UP công nghiệp không mang lại hiệu quả chống cháy tốt. Các mẫu đo đều cháy, không có mẫu nào đạt chuẩn UL94. Trong khi đó, UP tái chế khi trộn với TPP, hiệu quả chống cháy đã phần nào được cải thiện. Quá trình phân hủy nhiệt của TPP đóng góp vào quá trình tạo thành lớp than trên bề mặt nhựa đóng vai trò ngăn chặn sự tỏa nhiệt và ngăn cản ngọn lửa tiếp tục lan   truyền hoặc tạo ra các gốc tự do bắt các tâm hoạt động sinh ra trong quá trình cháy, nhiệt lượng cung cấp cho quá trình cháy giảm, quá trình cháy sẽ bị dập tắt. Mẫu UPtc/TPP đạt được kết quả chống cháy tối đa là UL94 V-1 với hàm lượng 25% TPP thêm vào.

Khi trộn TPP vào nhựa PE và PP, kết quả chống cháy có sự cải thiện rõ rệt. Nhựa có xu hướng ổn định và bền nhiệt hơn. Khi hàm lượng TPP tăng, thời gian cháy của mẫu giảm và với hàm lượng TPP từ 20% trở lên, thời gian cháy đều nhỏ hơn 10 giây. Tuy nhiên, mẫu chảy nhỏ giọt khi cháy nên chỉ được xếp vào chuẩn UL94 V-2. Từ các phân tích UL94, TGA, cho thấy cơ chế chống cháy của TPP khi phối trộn vào nhựa UP tái chế và PP có thể xảy ra ở cả trong pha rắn hay pha khí.

Tuy nhiên, để khẳng định rõ ràng cơ chế chống cháy, cần phải có thời gian nghiên cứu thêm và sử dụng các phương pháp khảo sát khác. Kết quả đề tài góp phần cải thiện hiệu quả khả năng chống cháy và làm tăng số lượng ứng dụng của các loại vật liệu nhựa ở các môi trường dễ cháy. Điều này giúp giảm thiểu những thảm họa do các quá trình cháy gây ra, góp phần bảo vệ môi trường, giảm những tổn thất về kinh tế cho xã hội.