مستربچ تأخیرانداز شعله افزودنی‌ای است که به پلیمرها اضافه می‌شود تا مقاومت آن‌ها را در برابر شعله‌ور شدن افزایش دهد. این مستربچ با کاهش سرعت گسترش آتش و تولید گازهای قابل اشتعال، ایمنی محصولات پلیمری را بهبود می‌بخشد.
ویژگی‌های مستربچ تاخیرانداز شعله
مستربچ تأخیرانداز شعله (Flame Retardant Masterbatch) که در صنعت با نام‌های دیگری مانند افزودنی ضد حریق، مستربچ ضد شعله، یا مستربچ مقاوم در برابر آتش نیز شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین مواد افزودنی در صنعت پلیمر و پلاستیک به‌شمار می‌رود. هدف اصلی استفاده از این ماده، افزایش مقاومت مواد پلیمری در برابر آتش‌سوزی و کاهش گسترش شعله در زمان بروز حریق است.
مستربچ تأخیرانداز شعله معمولاً از ترکیب پایه‌ای پلیمری (مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن) همراه با ترکیبات فعال ضد شعله تولید می‌شود. این ترکیبات می‌توانند شامل هالوژنه‌ها (مانند ترکیبات برم یا کلر)، فسفر، آنتیموان تری‌اکسید، نانوذرات، یا ترکیبات معدنی بدون هالوژن (Halogen Free) باشند. انتخاب نوع مستربچ بستگی به کاربرد نهایی، استانداردهای ایمنی و نوع پلیمر مصرفی دارد.
ویژگی‌های اصلی این مستربچ عبارت‌اند از:
- مقاومت بالا در برابر گسترش شعله: باعث کاهش سرعت گسترش آتش و در برخی موارد خاموش شدن خودبه‌خودی شعله می‌شود.
- کاهش دود و گازهای سمی: برخی مستربچ‌ها به‌ویژه انواع بدون هالوژن، تولید گازهای سمی را در حین سوختن کاهش می‌دهند.
- پایداری حرارتی خوب: در دماهای فرایندی، مستربچ پایداری خود را حفظ کرده و در کیفیت محصول نهایی تأثیر منفی نمی‌گذارد.
- سازگاری با پلیمرهای مختلف: بسته به نوع پایه، مستربچ می‌تواند برای پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن، ABS، PVC و سایر ترموپلاستیک‌ها طراحی شود.
- امکان ترکیب با مستربچ‌های دیگر: قابل ترکیب با رنگدانه‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها یا پایدارکننده‌های UV برای کاربردهای خاص.
مزیت استفاده از مستربچ تأخیرانداز شعله نه‌تنها ایمنی محصولات را در برابر آتش‌سوزی افزایش می‌دهد، بلکه به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا استانداردهای بین‌المللی ایمنی مانند UL94، V-0 یا B1 را کسب کنند. علاوه بر آن، با کاهش خطر آتش‌سوزی و خسارات مالی و جانی احتمالی، نقش مهمی در حفظ ایمنی عمومی دارد، در نتیجه، مستربچ تأخیرانداز شعله به عنوان یک افزودنی تخصصی و حیاتی در صنعت پلیمر شناخته می‌شود که با پیشرفت تکنولوژی، انواع دوستدار محیط زیست و فاقد هالوژن آن نیز به سرعت در حال توسعه و گسترش هستند. به‌طورکلی مستربچ‌های ضد شعله با کاهش یا مهار شعله‌ور شدن، نقش مهمی در افزایش ایمنی، کاهش خطر آتش‌سوزی، و رعایت الزامات ایمنی و استانداردهای بین‌المللی دارند.
رنگ مستربچ تأخیرانداز شعله
مستربچ‌های ضد شعله معمولاً به رنگ‌های زیر تولید می‌شوند:
- سفید یا خاکستری روشن
- رایج‌ترین رنگ پایه مستربچ‌های ضد شعله (مخصوصاً انواع بدون رنگ یا پایه معدنی)
- مناسب برای ترکیب با رنگ‌های دیگر یا محصولات رنگ‌پذیر
- سیاه
- در برخی گریدها برای کاربردهای صنعتی یا قطعات خاص استفاده می‌شود
- ممکن است با مستربچ کربن بلک (Carbon Black) ترکیب شده باشد
- بی‌رنگ یا نیمه‌شفاف (در گریدهای شفاف)
- مخصوص پلیمرهای شفاف مانند PC یا PET
- رنگ‌سفارشی (Custom Colors)
- در صورتی که مستربچ تأخیرانداز شعله با مستربچ رنگی ترکیب شود، می‌توان آن را به رنگ دلخواه درآورد
- مثال: قرمز، آبی، زرد، بسته به کاربرد نهایی و طراحی محصول
توجه: خود افزودنی‌های ضد شعله معمولاً رنگ مشخصی ندارند، اما پایه پلیمری و نوع پرکننده ممکن است بر رنگ نهایی مستربچ تأثیر بگذارد.
پایه‌های رایج برای مستربچ تأخیرانداز شعله
- پلی‌اتیلن (PE)
- شامل HDPE، LDPE و LLDPE
- کاربرد: کابل‌ها، لوله‌ها، فیلم‌های بسته‌بندی
- پلی‌پروپیلن (PP)
- کاربرد: لوازم خانگی، قطعات خودرو، تجهیزات الکتریکی
- مناسب برای قالب‌گیری تزریقی و اکستروژن
- پلی‌استایرن (PS و HIPS)
- کاربرد: صنایع الکترونیک، قطعات تزئینی، لوازم خانگی
- ABS (آکریلونیتریل بوتادین استایرن)
- کاربرد: تجهیزات الکتریکی، کیس کامپیوتر، قطعات خودرو
- اغلب نیاز به مستربچ ضد شعله با کارایی بالا دارد
- پلی‌وینیل کلراید (PVC)
- خود PVC ذاتی تا حدودی مقاوم به شعله است، اما در کاربردهای خاص نیاز به افزودنی بیشتر دارد
- کاربرد: سیم و کابل، پوشش دیوار، کف‌پوش
- پلی‌آمید (PA6, PA66)
- کاربرد: قطعات مهندسی، خودرو، الکترونیک
- به دلیل حساسیت به حرارت، نیاز به مستربچ خاص با پایداری بالا دارد
- پلی‌استرها (PET، PBT)
- کاربرد: قطعات صنعتی و الکتریکی، منسوجات
- مستربچ‌های بدون هالوژن در این گروه بیشتر استفاده می‌شوند
- پلی‌کربنات (PC)
- کاربرد: قطعات شفاف مقاوم به ضربه، الکترونیک
- نیازمند مستربچ‌هایی با شفافیت بالا و پایداری حرارتی قوی
نکته مهم اینکه برای اطمینان از سازگاری بین مستربچ و پلیمر پایه، همیشه باید مستربچی انتخاب شود که دارای پایه‌ای مشابه یا سازگار با ماده اصلی باشد. به عنوان مثال، اگر محصول از پلی‌پروپیلن ساخته شده، مستربچ نیز باید بر پایه PP باشد تا پخش مناسب و خواص مکانیکی مطلوب حاصل شود.
انواع گرید مستربچ تأخیرانداز شعله
1. بر اساس نوع سیستم تأخیرانداز شعله
گرید هالوژنه (Halogenated)
- حاوی ترکیبات برم یا کلر
- عملکرد ضد شعله بسیار قوی
- مناسب برای کاربردهای صنعتی و الکتریکی
- معایب: تولید دود و گازهای سمی هنگام سوختن
- کاربرد: کابل‌ها، قطعات الکترونیکی، خودروسازی
گرید بدون هالوژن (Halogen-Free)
- بر پایه ترکیبات فسفر، نیتروژن، هیدروکسید منیزیم یا آلومینیوم
- دود کمتر، گازهای غیر سمی، سازگار با محیط زیست
- الزامی برای برخی استانداردهای بین‌المللی (مانند RoHS یا REACH)
- کاربرد: مترو، هواپیما، بیمارستان، مدارس، محصولات صادراتی
2. بر اساس پایه پلیمری
مستربچ‌های ضد شعله بر پایه پلیمرهایی طراحی می‌شوند که با ماده اصلی شما سازگاری کامل داشته باشند:
| پایه پلیمر | نوع مستربچ متداول |
|---|---|
| PE (HDPE/LDPE) | FR-PE (هالوژنه یا بدون هالوژن) |
| PP | FR-PP |
| PS/HIPS | FR-PS |
| ABS | FR-ABS (اغلب با برم یا فسفر) |
| PVC | اغلب نیاز به تقویت کننده دارد |
| PA (پلی‌آمیدها) | FR-PA (پایداری حرارتی بالا) |
| PC | FR-PC (بدون افت شفافیت) |
| PET/PBT | FR-PET یا FR-PBT |
3. بر اساس درجه مقاومت در برابر شعله (Flame Retardancy Level)
استانداردهایی مانند UL 94 مقاومت شعله را در گریدهای مختلف طبقه‌بندی می‌کنند:
- V-0: بهترین عملکرد، خاموشی سریع شعله، بدون چکه کردن شعله‌دار
- V-1: خاموشی در مدت زمان بیشتر، ممکن است کمی چکه داشته باشد
- V-2: خاموشی کندتر، چکه شعله‌دار
- HB: کمترین سطح مقاومت به شعله (افقی)
بر اساس نوع استاندارد مد نظر، مستربچ مناسب انتخاب می‌شود.
4. گریدهای تخصصی
شفاف (Transparent FR Grade)
- مناسب برای پلی‌کربنات و PET
- حفظ شفافیت همراه با خواص ضد شعله
نانوکامپوزیت ضد شعله
- حاوی نانوذرات رس یا گرافن برای بهبود خواص مکانیکی و حرارتی
گرید کم دود (Low Smoke)
- مخصوص فضاهای بسته، دارای ترکیبات بدون هالوژن
گرید مقاوم در برابر UV + شعله
- مناسب برای کاربردهای بیرونی یا در معرض نور خورشید
کاربردهای مستربچ تأخیرانداز شعله
1. صنعت برق و الکترونیک
- کابل‌ها و سیم‌ها: مستربچ ضد شعله باعث می‌شود سیم‌ها در صورت آتش‌سوزی دیرتر شعله‌ور شده یا شعله خاموش شود، از گسترش آتش جلوگیری می‌کند.
- پوشش‌ها و کانال‌های برق: برای حفظ ایمنی ساختمان‌ها و تجهیزات در برابر آتش
- بردهای الکترونیکی و قطعات پلاستیکی اطراف مدارها: جهت جلوگیری از انتقال حرارت و شعله
استاندارد مهم در این صنعت: UL94 – V0 و V2 برای رتبه‌بندی مقاومت به شعله
2. صنعت خودروسازی
- قطعات داخلی خودرو: مانند داشبورد، رودری‌ها، قاب چراغ، کنسول وسط و قطعات تزئینی
- عایق‌های صدا و حرارت: در نزدیکی موتور یا سیستم تهویه
- مخازن سوخت و محفظه‌های باک بنزین در موارد خاص
استفاده از مستربچ تأخیرانداز شعله در خودروها برای کاهش خطر آتش‌سوزی در تصادفات یا داغ شدن بیش از حد موتور بسیار حیاتی است.
3. صنعت ساختمان و عمران
- لوله‌های PVC و PE: مخصوص آب، فاضلاب یا تهویه که در دیوارها یا سقف تعبیه می‌شوند
- پانل‌های دیواری، سقف‌های کاذب، کف‌پوش‌های پلیمری
- پروفیل‌های در و پنجره: به‌ویژه در ساختمان‌های مرتفع
- عایق‌های حرارتی و صوتی از جنس پلی‌یورتان یا پلی‌استایرن (EPS/XPS)
در ساخت‌وساز، رعایت مقررات ضد حریق (مثل استاندارد B1 یا DIN 4102) اهمیت بالایی دارد.
4. صنعت نساجی فنی و منسوجات
- پرده‌ها، پارچه‌های مبلی، لباس‌های کار مقاوم به شعله
- روکش صندلی‌های هواپیما، قطار، خودروهای حمل‌ونقل عمومی
- فرش‌های ماشینی و کف‌پوش‌های نمدی
افزودن مستربچ ضد شعله به الیاف مصنوعی (مثل پلی‌استر و پلی‌آمید) سبب افزایش ایمنی در مکان‌های عمومی می‌شود.
5. بسته‌بندی صنعتی و حساس
- بسته‌بندی باتری، مواد شیمیایی خطرناک یا وسایل الکترونیکی
- بسته‌بندی‌های نظامی و هوافضا
- بسته‌بندی‌هایی که در محیط‌های دمای بالا یا مستعد آتش‌سوزی استفاده می‌شوند
6. قطعات صنعتی و تجهیزات مهندسی
- محفظه دستگاه‌های صنعتی، تجهیزات جوشکاری، چاپگرهای سه‌بعدی، و دستگاه‌های پرمصرف
- قطعات پلاستیکی در نیروگاه‌ها، تابلو برق‌ها و مراکز داده (Data Centers)
7. صنعت پزشکی و آزمایشگاهی
- محفظه دستگاه‌ها، تجهیزات تصویربرداری، تخت‌های بیمارستانی
- در بیمارستان‌ها یا محیط‌های کنترل‌شده که شعله‌ور شدن مواد می‌تواند خطر جانی به‌دنبال داشته باشد
8. صنایع مصرفی و لوازم خانگی
- پوسته یخچال، ماشین لباسشویی، جاروبرقی، مایکروویو، و تلویزیون
- اسباب‌بازی‌های الکترونیکی یا دارای باتری
9. صنایع هوافضا و نظامی
- استفاده از مواد سبک‌وزن اما مقاوم به شعله در پوشش داخلی هواپیماها، موشک‌ها، تجهیزات مخابراتی و نظامی
10. کاربردهای محیطی خاص
- در فضاهای بسته مانند مترو، تونل، آسانسور و هواپیما که کنترل شعله بسیار حیاتی است
- در ساخت محصولات مقاوم به شعله و بدون هالوژن (Halogen-Free) برای کاهش گازهای سمی
به‌طور خلاصه مستربچ تأخیرانداز شعله از ضروری‌ترین افزودنی‌ها در بسیاری از صنایع است. نه‌تنها برای حفظ ایمنی افراد و کاهش خطر آتش‌سوزی کاربرد دارد، بلکه به شرکت‌ها امکان می‌دهد محصولات خود را با استانداردهای جهانی همگام کنند و در بازارهای بین‌المللی رقابت‌پذیرتر باشند.
قیمت مستربچ تأخیرانداز شعله
این محصول، یک محصول صادراتی نیز می‌باشد، تولیدکنندگان محترم می توانند حداقل حجم خرید این محصول که 25 کیلو می‌باشد را به منظور تحقیقات آزمایشگاهی تهیه و پس از رسیدن به نتیجه مطلوب اقدام به خرید عمده نمایند. با توجه به نوسانات بازار، برای اطلاع از جزئیات بیشتر ، قیمت و شرایط فروش با کارشناسان ما تماس بگیرید. در حال حاضر قیمت مستربچ تأخیرانداز شعله برای هرکیلو درحدود $1.2 دلار می باشد.
