مروری بر ترکیبات بازدارنده شعله برای رزین‌های اپوکسی

رزین‌های اپوکسی به‌دلیل مقاومت عالی در برابر گرما، رطوبت و مواد شیمیایی، استحکام کششی زیاد، جمع‌شدگی کم حین پخت و پایداری ابعادی عالی، به‌طور گسترده به‌عنوان مواد کپسولی‌کننده در صنایع الکتریکی و الکترونیکی، حمل‌و‌نقل، پوشش‌ها، چسب‌ها و کامپوزیت‌های پیشرفته استفاده می‌شوند. رزین‌های اپوکسی بسیار اشتعال‌پذیرند و این ماهیت اشتعال‌پذیری، کاربرد آن‌ها را در زمینه‌هایی که به بازدارندگی زیاد در برابر شعله نیاز باشد، به‌طور جدی محدود می‌کند. برای غلبه بر این مسئله چالش‌برانگیز، چند راهکار مانند استفاده از بازدارنده‌های شعله بر پایه هالوژن، ترکیبات آلی فسفر (نظیر آمونیوم پلی‌فسفات و ملامین پلی‌فسفات)، ترکیبات معدنی (نظیر آلومینیم تری‌هیدرات و منیزیم هیدروکسید)، بازدارنده‌های شعله بر پایه نیتروژن و سیلیکون، بازدارنده‌های متورم‌شونده و نانوذرات پیشنهاد شده است. اغلب ترکیبات فسفردار به‌عنوان جایگزین‌هایی برای ترکیبات هالوژن‌دارشده در رزین‎های اپوکسی بازدارنده شعله به‌کار گرفته می‌شوند. از ترکیبات فسفر متفاوتی به‌عنوان عوامل بازدارنده شعله به‌صورت افزودنی یا مواد واکنشی استفاده می‌شود. در مقایسه با عوامل افزودنی برای بازدارندگی شعله، ترکیبات آلی فسفر واکنشی در رزین‌های اپوکسی، کارایی بازدارندگی شعله عالی نشان می‌دهند. این ترکیبات می‌توانند به‌طور شیمیایی، به‌عنوان بخشی از عامل پخت یا به‌کمک خود ساختار رزین‌های اپوکسی به پیکره شبکه منتقل شوند و ویژگی بازدارندگی ذاتی در برابر شعله را القا کنند. در این مقاله، طبقه‌بندی بازدارنده‌های‌ شعله (بر پایه هالوژن، ترکیبات آلی فسفر، مواد معدنی، مواد بر پایه نیتروژن و سیلیکون، بازدارنده‌های متورم‌شونده و نانوکامپوزیت‌ها)، چرخه سوختن پلیمرها و کاربرد مواد بازدارنده شعله، به‌ویژه مواد بر پایه فسفر، برای رزین‌های اپوکسی مطالعه و مرور می‌شوند. آزمون‌های مختلف ارزیابی بازدارندگی شعله نظیر UL-94، شاخص حدی اکسیژن و گرماسنجی مخروطی نیز به‌اختصار شرح داده می‌شوند.