# R940 مثبت اللهب التفاعلي من الأكريليك غير المشبع-البولي يوريثان: بعد دمج مثبت اللهب في شبكة الراتنج، لم تعود مشكلتا الترحيل والتزهر قائمتين

مصدر الحقيقة: 锎锔-功能助剂1.10.pdf (رقم الصفحة هو رقم الصفحة المادية في ملف PDF). نُقلت جميع الاقتباسات والبيانات في هذه المقالة حرفيًا كما وردت في النص الأصلي، دون أي إضافات استدلالية.

في مسارَّي أنظمة التصلّب بالأشعة فوق البنفسجية والpoli يوريثان، لا تكون المشكلة الأولى التي تظهر عند صياغة مثبطات اللهب غالبًا نقصًا في درجة مقاومة اللهب، بل صعوبة إبقاء مثبط اللهب داخل النظام.

يدخل مثبط اللهب من النوع الإضافي إلى التركيبة عن طريق الخلط الفيزيائي، بكميات معتبرة. ولهذا المسار عيبان لا يمكن تفاديهما: تكون جزيئات مثبط اللهب «معلّقة» داخل الراتنج، فينتقل مع الاستخدام الطويل أو تحت درجات حرارة ورطوبة محددة إلى السطح ويترسب على هيئة طبقة بودرة؛ ومع استخدام المنتج لفترة طويلة أو تعرضه للحرارة والضوء، تظهر على السطح طبقة من المواد المترسبة ذات مظهر ضبابي، فتقل الشفافية ويتدهور ملمس المنتج. ويسلك R940 مسارًا آخر.

يورد الكتيّب البند الأول من خصائص R940:

«مثبط اللهب التفاعلي: يحتوي على رابطة مزدوجة من الميثيل أكريلات، ويمكنه المشاركة في البلمرة بـUV/الجذور الحرة، ويرتبط كيميائيًا بشبكة الراتنج، فلا ينتقل ولا يفرز رسبًا ولا يتزهر، كما أن تأثيره على الشفافية والخصائص الميكانيكية أقل مقارنةً بمثبطات اللهب الإضافية.» (المصدر: 锎锔-功能助剂1.10.pdf p61)

نتيجةً لذلك، لم يعد مكوّن مثبط اللهب طليقًا. فهو لا ينتقل ولا يفرز رسبًا ولا يتزهر، كما أن تأثيره على الشفافية والخصائص الميكانيكية أقل من تأثير المثبطات الإضافية.

فيما يلي موديل R940 ونوع المنتج كما وردا حرفيًا:

«R940 مثبط اللهب التفاعلي من الأكريليك غير المشبع-البولي يوريثان، ورقة بيانات تقنية. الموديل: R940. نوع المنتج: مثبط لهب سائل تفاعلي خالٍ من الهالوجين، مناسب لأنظمة الأكريليك غير المشبع القابلة للمعالجة بـUV وأنظمة البولي يوريثان» (المصدر: p61)

وتذكر فقرة تكوين المنتج ما يلي:

«محتوى الفوسفور الكلي نحو10.5%؛ خالٍ من الهالوجين، ويلتزم بمتطلبات RoHS وREACH.» (المصدر: p61)

2الأنواع التفاعلية والإضافية، الفرق يكمن في «هل هي موجودة داخل الشبكة أم لا»

1

آلية النوع الإضافي هي الحجب المادي والتبريد بامتصاص الحرارة: يتحلل مانع اللهوب عند التسخين فيمتص الحرارة، أو يشكّل طبقة واقية على السطح. فHe's يعمل من خلال «البقاء في التركيبة»، وهو في الواقع لا يفعل سوى البقاء فيها — فالجزيئات ليست مثبّتة، وتخرج من تلقاء نفسها تحت التعرّض المطوّل للحرارة والضوء والرطوبة.

غالبًا ما تحمل مانعات اللهوب التفاعلية رابطة مزدوجة تفاعلية إضافية. والرابطة المزدوجة في R940 هي رابطة مزدوجة ميثاكريلية، وتشارك في البلمرة عند التحفيز بأشعة UV أو الجذور الحرة، وتُدمج مباشرةً في شبكة الراتنج أثناء تصليبها. وبعد إدماجها، تصير جزءًا من بنية الراتنج، بدلًا من أن تكون جسيمًا مستقلًا محاطًا بالراتنج.

ينتج عن هذا الفرق مباشرةً ثلاث نتائج:

• لا تنتقل، ولا تترسب، ولا تظهر على شكل طبقة ضبابية؛
• يكون تأثّر شفافية المنتجات وخصائصها الميكانيكية أقل؛
• مكوّن مانعة اللهوب أقل عرضة للاستخلاص أو الفقدان بفعل الماء أو الزيوت أو المذيبات.

بالنسبة للمنتجات الشفافة، النقطة الثالثة ذات أهمية خاصة. فمنتجات مثل اللاصقات الشفافة والطبقات الشفافة وراتنجات التصليب الضوئي المستخدمة في طباعة 3D، يكون المظهر فيها نقطة بيع، ومقاومة اللهوب هي الحد الأدنى المطلوب؛ ولا يجوز أن يعيق أحدهما الآخر.

3التآزر الفوسفور–الفوسفور–النيتروجين: كل واحد من المكوّنات الثلاثة يتولى مرحلة

7شكل بياني 7

DOPO49%HEMA40%HPCTP10%TPP0.8%MEHQ0.2%محتوى مكوّنات R940 (نسبة كتلية)1.0%2.0%3.0%4.0%1.5%3.0%نافذة إجمالي الفوسفور في النظام (هدف التركيبة)محتوى الفوسفور الكلي في التركيبة %محتوى المكوّنات 0–100%

• محتوى مكوّنات R940 (نسبة كتلية)0–100%
• نافذة إجمالي الفوسفور في النظام (هدف التركيبة)1.5%–3.0%

يوضّح جدول مكوّنات R940 الأمر بوضوح.

(المصدر: 锎锔-功能助剂1.10.pdf p61)

يُعد DOPO المكوّن الأساسي، ويعتمد مثبّت اللهب على مسارين في الوقت نفسه: مثبّت اللهب في الطور الغازي ومثبّت اللهب في الطور المتصلّب. ويضيف سداسي فينوكسي سيكليسو ترا فوسفازين (HPCTP) التآزر بين الفوسفور والنيتروجين، فيعزّز التكوّر الفحمي في الطور المتصلّب ويخفض كثافة الدخان، جامعًا بين مثبّت اللهب وكبح الدخان. ويوفّر HEMA رابطة مزدوجة نشطة تتيح للجزيء بأكمله المشاركة في تفاعل البوليمر المشترك، مع تحسين التوافقية في الوقت نفسه. ويؤدّي ثلاثي فينيل فوسفين دور المحفّز، بينما يؤدي MEHQ دور مانع البلمرة—والأخير هو مفتاح ثبات التخزين.

ذكر الدليل في فقرة الإجراء الموصى به الرقم التالي:

«يوصى بالحفاظ على إجمالي محتوى الفوسفور في النظام عند 1.5-3.0%، ويمكن بلوغ درجة مثبّت اللهب UL94 V-0.» (المصدر: p62)

هذا الرقم هو هدف الوصفة، وليس مؤشرًا للمنتج، ولا ينبغي خلط الأمرين.

4المؤشرات التقنية

المؤشرات التقن…

البند	المؤشر
الموديل	R940
نوع المنتج	مثبط لهب سائل تفاعلي خالٍ من الهالوجين
الأنظمة المناسبة	أكريليك غير مشبع بالأشعة فوق البنفسجية، وأنظمة البولي يوريثان
محتوى الفوسفور الكلي	نحو 10.5%
الهالوجين	خالٍ من الهالوجين، ومستوفٍ لـ RoHS وREACH
المظهر	سائل معتم، إما عديم اللون أو أصفر فاتح
اللزوجة (25℃)	800-2000 mPa·s
رقم الحمض	≤15 mgKOH/g
نقطة الوميض (في كأس مغلق)	＞120℃
الذوبانية	قابل للامتزاج مع مونومرات الأكريليك وبوليولات البولي يوريثان والإسترات والكيتونات؛ غير قابل للذوبان في الماء
استقرار التخزين	يُحفظ في مكان بارد بعيدًا عن الضوء، مع تجنب الحرارة العالية لمنع التبلمر الذاتي
التغليف	برميل بلاستيكي بسعة 25kg
مدة الصلاحية	6 أشهر عند إحكام الإغلاق

(المصدر: كاي جو - الإضافات الوظيفية 1.10.pdf، الصفحات 61–62)

إن عدم ذوبانه في الماء هو ما يحدّد طريقة استخدامه؛ فهو مُعدّ للاستخدام ضمن أنظمة عضوية، لا في الطور المائي. وإذا اختير النظام غير المناسب، فلن يمكن الاستفادة من المؤشرات مهما كانت جيدة.

5الصياغة وإجراءات التشغيل

2

في الدليل، تم وضع خط تحت الجملة الأولى التي توصي باستخدام العملية:

«بالنسبة إلى مثبتات اللهوب التفاعلية، من الضروري أن تشارك في تفاعل البلمرة والتشابك، ولا يُنصح بمزجها فيزيائيًا فقط دون المشاركة في التفاعل.» (المصدر: ص 62)

نظام الأكريليك بالأشعة فوق البنفسجية (التصلّب الضوئي) يوصى بإضافة كمية تتراوح بين 15-30% من إجمالي كتلة الراتنج. طريقة الاستخدام بسيطة: تُمزج المكونات بالتساوي مع مونومر الأكريليك والبولي أوليمر وبادئ الضوء في درجة الحرارة الغرفية، ثم تُزال الفقاعات قبل التصلّب بالأشعة فوق البنفسجية. يُتحكم في إجمالي الفوسفور عند 1.5-3.0%، مما يتيح تحقيق تصنيف UL94 V-0.

أنظمة البولي يوريثان (PU/PUA) تُضاف بنسبة 12-25% من مكوّن البوليول. يمكن خلطها مباشرة مع البوليول، ثم تفاعلها مع الإيزوسيانات. لكن هناك نقطة مهمة يجب احتسابها مسبقًا: يحتوي R940 على مجموعات هيدروكسيل، ويستهلك مجموعات -NCO، لذا يجب تعديل كمية الإيزوسيانات في التركيبة تبعًا لذلك. وإذا لم يُحتسب ذلك، فستصبح نسبة NCO/OH في النظام غير دقيقة.

يعرض الدليل في قسم تلميحات المعالجة ثلاث نقاط:

「① يجب ألا تتجاوز الحرارة 120℃ عند التسخين الطويل، لمنع حدوث البلمرة الذاتية؛ ② يُستحسن تجنب المواد القلوية القوية في التركيبة، لمنع فقدان فعالية مثبط البلمرة وحدوث التجلد؛ ③ إذا كانت هناك حاجة إلى درجة أعلى لمقاومة اللهب، فيمكن المزج مع كمية صغيرة من هيدروكسيد الألومنيوم وفوسفات الإستر.」 (المصدر: ص 62)

6مناسبات الاستخدام

(المصدر: 锎锔-功能助剂1.10.pdf p62)

CCEضاف الدليل في الفقرة المتعلقة بالأنظمة المناسبة: يمكن استخدامه في الأنظمة الشفافة، من دون تأثير واضح على نفاذية الضوء للمنتجات؛ ويمكن استخدامه مع بادئات التحفيز الضوئي والمخففات التفاعلية.

7الأسئلة الشائعة

السؤال: مثبطات اللهب التفاعلية والمُضافة، أيّهما ينبغي اختياره؟

يعتمد الأمر على متطلبات المنتج من حيث الثبات طويل الأمد والشفافية. فإذا كان المطلوب عدم حدوث أي ترسيب على المدى الطويل، أو تحقيق الشفافية، أو منع استخلاص مكونات مقاومة اللهب وفقدانها، فإن المسار التفاعلي هو الأنسب. أما في الحالات التي تكون فيها التكلفة حساسة، أو تكون التركيبة غير ملائمة للمشاركة في البلمرة، فإن الخيار الإضافي لا يزال قائمًا. والشرط الأساسي لـ R940 هو أن تحتوي التركيبة فعلًا على مرحلة قادرة على المشاركة في البلمرة.

سؤال: لماذا يُعطى مقدار الإضافة الموصى به في صورة نطاق؟

لأن درجة مقاومة اللهب لا تتحدد بكمية الإضافة وحدها. فمحتوى الفوسفور الكلي في النظام هو المؤشر الحاسم، ولا يمكن بلوغ تصنيف UL94 V-0 إلا إذا وقع ضمن نطاق 1.5-3.0%. ومع اختلاف الراتنج ونسب المخففات التفاعلية، يختلف الفوسفور الكلي المقابل لنفس كمية الإضافة، لذلك يُعطى نطاق بدلاً من قيمة مفردة.

هل يمكن استخدام R940 مباشرةً في جميع أنواع البولي يوريثان؟

لا. يحتوي R940 على مجموعات هيدروكسيل، которые تتفاعل مع الأيزوسيانات وتستهلك مجموعات -NCO، لذا يجب تعديل كمية الأيزوسيانات تبعًا لذلك. ويذكر الدليل أيضًا بندًا واضحًا تحظر استخدامه:

«ملاحظة: لا يمكن استخدام R940 في أنظمة السيليكون العضوي من نوع الإضافة (المحفّزة بالبلاتين) بسبب خطر السمية.» (المصدر: p62)

السؤال: ما الذي يميّز التخزين؟

يُخزَّن في مستودع بارد وجاف ومُهوى، عند درجة حرارة 5℃-30℃， بعيدًا عن مصادر الحرارة وأشعة الشمس المباشرة، ويُحظر تعريضه لدرجات حرارة مرتفعة. مدة الصلاحية 6 أشهر عند الغلق الإحكام؛ وبعد انتهاء الصلاحية، يُنصح بإجراء اختبار تجريبي صغير والتأكد من عدم وجود هلام ومن أن اللزوجة طبيعية قبل الاستخدام. بعد فتح الغطاء، يُستخدم في أقرب وقت ممكن لتجنّب ملامسة الهواء وحدوث التبلمر الذاتي.

السؤال: كيف يمكن تحقيق مستوى أعلى من مقاومة اللهب؟

يمكن استخدامه مع كميات صغيرة من هيدروكسيد الألومنيوم وفوسفات. هذا أمر يتعلق بصياغة المنتج، ولا تحدد هذه المقالة نسب الخلط نيابةً عن العميل.

8بيان الحقائق والأساس

تعتمد بيانات هذه المقالة على مصدر واحد فقط هو锎锔-功能助剂1.10.pdf، مع ذكر أرقام الصفحات في المتن، بحيث يمكن التحقق منها بندًا بندًا. ويشار في متن المقالة إلى مصدر الجمل الأصلية الأساسية المقتبسة من المواد الخاصة بالمنتج، دون إعادة صياغتها. ويذكر الدليل نسبة إجمالي الفوسفور 1.5-3.0% في فقرة العملية الموصى بها المرتبطة بـ UL94 V-0، لذا تتعامل هذه المقالة معها بوصفها هدفًا للصياغة، ولم تكتبها بوصفها مؤشرًا من مؤشرات المنتج عند خروجه من المصنع.

ما لم نقم به: لا نختلق بيانات عينات محددة لاختبارات مقاومة اللهب، ولا نحدد التركيبة النهائية نيابةً عن العميل. أما الأمور التي تحتاج إلى تعديل في التركيبة فبينها النص——استهلاك الهيدروكسيل -NCO، وتجنّب القواعد القوية، والتحكم في درجة الحرارة. أما حسبة التكاليف وملاءمة المعدات التي لم يتناولها الدليل فيحتاج إلى تأكيدها بشكل منفصل.