L'agent reticulant Triallyl Isocianurat (TAIC) és un agent reticulant multifuncional amb tres dobles enllaços al·lics actius. La seva estructura molecular única el dota d'una excel·lent reactivitat i capacitat de reticulació. En el sistema de material ignífug, TAIC no juga directament un paper ignífug, sinó que millora el rendiment ignífug i la qualitat integral del material des de múltiples dimensions mitjançant efectes sinèrgics amb retardants de flama i matrius de polímers, convertint-se en un component clau indispensable en les formulacions retardants de flama.
La funció principal de TAIC és construir una xarxa-tridimensional-encreuada, que proporciona un "marc de suport" per a l'eficàcia dels retardants de flama. El mecanisme sinèrgic específic es pot dividir en tres categories:
1. Captura sinèrgica de radicals lliures amb retardants de flama halogenats
Els retardants de flama halògens es descomponen a altes temperatures per produir radicals lliures d'halogenur d'hidrogen, que poden capturar eficaçment els radicals lliures actius (com H·, OH·) en reaccions de combustió i interrompre les reaccions en cadena. La xarxa-creuada de TAIC pot fixar radicals d'halogenur d'hidrogen, allargar el seu temps de residència dins del material i millorar l'eficiència de la captura de radicals lliures; Mentrestant, l'estructura-creuada retarda la fusió i el degoteig del material, reduint el camí de propagació de la flama. Per exemple, en el sistema ignífug de polipropilè (PP), la combinació de TAIC amb retardants de flama a base de brom i triòxid d'antimoni pot augmentar l'índex límit d'oxigen (LOI) en 2-5 punts percentuals i reduir la densitat del fum en més d'un 15%.
2. Barrera sinèrgica a la carbonització amb retardants de flama a base de fòsfor
Els retardants de flama basats en fòsfor exerceixen efectes retardants de flama afavorint la carbonització dels polímers, però la carbonització basada en fòsfor pur sovint pateix problemes com ara capes de carboni soltes i esquerdes fàcils. La xarxa-creuada de TAIC pot formar de manera sinèrgica substàncies d'èster de fosfat generades per la descomposició dels retardants de flama basats en fòsfor, fent que la capa de carboni sigui més densa i contínua. Aquesta capa densa de carboni no només bloqueja la transferència d'oxigen i calor, sinó que també evita que el material fos degoteixi, millorant encara més l'efecte retardant de la flama. En el sistema ignífug de resina epoxi, la combinació de TAIC i retardant de flama de fosfat pot augmentar la taxa residual de la capa de carboni en un 10% i el nivell de retardant de flama es pot augmentar de V-2 a V-0.
3. Sinèrgia de compatibilitat de dispersió amb retardants de flama inorgànics
Els retardants de flama inorgànics (com l'hidròxid de magnesi i l'hidròxid d'alumini) tenen una polaritat superficial forta, una compatibilitat pobra amb matrius de polímers no-polars i són propensos a l'agregació, la qual cosa comporta una disminució de l'eficiència dels retardants de flama. TAIC pot millorar l'adhesió interfacial entre els retardants de flama inorgànics i la matriu mitjançant l'enllaç químic o l'adsorció física, reduir l'aglomeració i dispersar uniformement els retardants de flama. Per exemple, en el copolímer d'etilè acetat de vinil (EVA), l'addició de TAIC pot reduir la mida de partícules disperses de l'hidròxid d'alumini des del nivell del micròmetre al nivell del nanòmetre, augmentar la LOI en 3-4 punts percentuals i augmentar la taxa de retenció de resistència a la tracció del material en un 20%.
L'efecte sinèrgic de TAIC no només es reflecteix en el rendiment retardant de flama, sinó també en l'optimització sincrònica de les propietats mecàniques, de processament i de resistència ambiental dels materials:
1. Propietats mecàniques millorades
La formació de xarxes-creuades millora la integritat general de la matriu del polímer i compensa la disminució de les propietats mecàniques causada per l'addició de retardants de flama. Per exemple, en el sistema EVA/hidròxid d'alumini, l'addició de TAIC pot augmentar la resistència a l'impacte del material en un 15% i la resistència a la tracció en un 10%, solucionant el problema de "fragilitat" causat per l'agregació de retardants de flama inorgànics.
2. Millora del rendiment del processament
TAIC es pot utilitzar com a plastificant per reduir la viscositat de la fusió i millorar la fluïdesa del material durant el processament; La reacció de reticulació es completa després de l'emmotllament, evitant la reticulació prematura durant el processament. En el sistema ignífug de PP, l'addició de TAIC augmenta el flux de fusió (MFR) en un 20% i redueix el desgast dels equips de processament.
3. Millora del rendiment de resistència ambiental
L'estructura-creuada millora significativament la resistència als dissolvents i la resistència a la intempèrie del material. Per exemple, després de remullar el PP retardant de flama-reticulat- en dissolvents orgànics durant 24 hores, la taxa de pèrdua de qualitat va disminuir del 10% al 3% i la taxa de retenció de rendiment va augmentar un 25% després d'una exposició a llarg-exterior.