অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড(ATH, Al(OH)₃), বিশ্বের সর্বাধিক ব্যবহৃত এবং পরিবেশ বান্ধব হ্যালোজেন-মুক্ত অজৈব শিখা প্রতিরোধক হিসাবে, শিখা প্রতিবন্ধকতা, ধোঁয়া দমন, ফিলিং, অ-বিষাক্ততা এবং কম খরচে পাঁচটি মূল সুবিধা রয়েছে। এটি ইপোক্সি রজন, অসম্পৃক্ত রজন, পিভিসি ইলাস্টোমার, ইভা তারের উপাদান, রাবার যৌগিক উপাদান, ইলেকট্রনিক সিলিং উপাদান এবং বিল্ডিং সজ্জা উপাদানের মতো ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ক্রমবর্ধমান কঠোর বৈশ্বিক পরিবেশগত বিধিবিধান এবং হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধকের মূলধারার প্রবণতার পটভূমিতে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড তার অ-উদ্বায়ী, অ-ক্ষয়কারী এবং অ-বিষাক্ত গ্যাস বৈশিষ্ট্যের কারণে উচ্চ-সম্পদ উপাদান শিখা প্রতিরোধক সিস্টেমের জন্য পছন্দের সমাধান হয়ে উঠেছে।
অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সবচেয়ে মূল এবং মৌলিক শিখা প্রতিরোধক প্রভাব হল তাপ পচনের এন্ডোথার্মিক প্রভাব।
যখন ভরা পলিমার উপাদান 200°C - 320°C রেঞ্জে উত্তপ্ত হয়, তখন অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড সম্পূর্ণ ডিহাইড্রেশন প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, স্ফটিক জল ছেড়ে দেয় এবং সক্রিয় অ্যালুমিনায় রূপান্তরিত হয়। প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ:
2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O↑
এই প্রক্রিয়াটির দুটি মূল শিখা প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
1. শক্তিশালী তাপ শোষণ ক্ষমতা: অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড পচনের প্রতিটি গ্রাম 1050-1200 জে তাপ শোষণ করতে পারে, যা পৃষ্ঠের এবং উপাদানের অভ্যন্তরে দহন তাপকে দ্রুত শোষণ করতে পারে, সাবস্ট্রেটের তাপমাত্রাকে তাপ পচন বা তাপ পচন ঘটানোর কারণে গুরুতর তাপমাত্রার চেয়ে কম হতে বাধ্য করে।
2. সঠিক তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড: বেশিরভাগ থার্মোপ্লাস্টিক উপকরণ এবং থার্মোসেটিং রেজিনের তাপীয় অবক্ষয় তাপমাত্রার সাথে পচন তাপমাত্রা অত্যন্ত মিলিত হয়, এবং যখন উপাদানটি বিপজ্জনক তাপমাত্রা পরিসরে প্রবেশ করে, প্রাথমিক সুরক্ষা অর্জন করে তখন শিখা প্রতিরোধী প্রক্রিয়াটি অবিলম্বে সক্রিয় করা যেতে পারে।
সহজ বোধগম্য: অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড উপাদানের ভিতরে একটি "কুলিং সিস্টেম" এর মতো, ইগনিশনের মুহুর্তে প্রচুর পরিমাণে তাপ শোষণ করে, এটি উপাদানটির জন্য দহন তাপমাত্রা বজায় রাখা অসম্ভব করে তোলে এবং মূল থেকে দহনের ধারাবাহিকতাকে দমন করে।
ডিহাইড্রেশন এবং পচন প্রক্রিয়া চলাকালীন,অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডপ্রচুর পরিমাণে উচ্চ-তাপমাত্রার জলীয় বাষ্প প্রকাশ করে, যা এর দ্বিতীয় মূল শিখা প্রতিরোধক ফাংশন।
জলীয় বাষ্প উপাদানের পৃষ্ঠে একটি উচ্চ-ঘনত্বের বায়বীয় বাধা তৈরি করে, একটি ট্রিপল শিখা প্রতিরোধী প্রভাব অর্জন করে:
1. দাহ্য গ্যাসের তরলীকরণ: দাহ্য গ্যাস যেমন কার্বন মনোক্সাইড, অ্যালকেন এবং পদার্থের তাপীয় পচন দ্বারা উত্পাদিত অ্যালকেনগুলি জলীয় বাষ্প দ্বারা ব্যাপকভাবে মিশ্রিত হয়, তাদের ঘনত্বকে দহন সীমার নীচে হ্রাস করে।
2. অক্সিজেনের বিচ্ছিন্নতা: জলীয় বাষ্প দহন ইন্টারফেস স্থান দখল করে, উপাদানে বাহ্যিক অক্সিজেনের প্রসারণ হ্রাস করে এবং একটি দুর্বলভাবে অক্সিডাইজিং পরিবেশ তৈরি করে।
3. গ্যাস পর্যায়ের তাপমাত্রা হ্রাস করুন: জলীয় বাষ্প গ্যাসীকরণ আরও তাপ শোষণ করে, শিখার তাপমাত্রা হ্রাস করে এবং স্তরের উপর শিখার স্থায়ী তাপীয় বিকিরণকে দুর্বল করে।
হ্যালোজেনেটেড ফ্লেম রিটাডেন্টের বিপরীতে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্বারা নির্গত জলীয় বাষ্প অ-বিষাক্ত, অ ক্ষয়কারী এবং নন-কার্সিনোজেনিক, যা সম্পূর্ণরূপে বৈশ্বিক পরিবেশগত মান যেমন EU REACH, RoHS এবং US UL মেনে চলে, এটিকে সবুজ শিখা প্রতিরোধক সিস্টেমের মূল প্রতিনিধি করে তোলে।
অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের ডিহাইড্রেশনের পরে, উপাদানটির পৃষ্ঠে সাদা, ঘন, উচ্চ গলনাঙ্ক এবং অ দাহ্য সক্রিয় অ্যালুমিনা (Al₂O₃) এর একটি স্তর তৈরি হবে।
অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের গলনাঙ্ক 2050 ℃ পর্যন্ত এবং শক্তিশালী তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং কাঠামোগত শক্তির অধিকারী, একটি ট্রিপল শারীরিক বাধা হিসাবে কাজ করে:
1. তাপ স্থানান্তর বিচ্ছিন্ন করুন: অভ্যন্তরীণ স্তরে তাপ বিকিরণ থেকে বাহ্যিক শিখাকে অবরুদ্ধ করুন এবং উপাদানটির আরও তাপীয় পচন প্রতিরোধ করুন।
2. ফোঁটা ফোঁটা ব্লক করুন: ফোঁটা ফোঁটা দ্বারা সৃষ্ট গৌণ জ্বলন বা আগুনের বিস্তার রোধ করতে পলিমার গলে যাওয়া ঠিক করুন।
3. দাহ্য গ্যাসে লক করুন: অভ্যন্তরীণ দাহ্য গ্যাসের পলায়নকে দমন করুন এবং জ্বলন্ত পদার্থের সরবরাহ বন্ধ করুন।
অ্যালুমিনা শেলের এই স্তরটি জ্বলবে না, ধোঁয়া ছাড়বে না বা ভাঙবে না এবং অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডের দীর্ঘস্থায়ী শিখা প্রতিবন্ধকতা অর্জনের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ শারীরিক ভিত্তি।
প্রকৃত অগ্নি দুর্ঘটনায়, ঘন ধোঁয়া এবং বিষাক্ত গ্যাস ক্ষতির প্রাথমিক কারণ। অন্যান্য শিখা প্রতিরোধকগুলির তুলনায় অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডের মূল সুবিধা হল সিঙ্ক্রোনাস শিখা প্রতিবন্ধকতা এবং শক্তিশালী ধোঁয়া দমন।
এর ধোঁয়া দমন প্রক্রিয়া তিনটি দিক দ্বারা প্রতিফলিত হয়:
1. নিম্ন তাপমাত্রার ধোঁয়া এবং ধূলিকণার দমন: কালো ধোঁয়া, আলকাতরা এবং পদার্থের উচ্চ-তাপমাত্রা ক্র্যাকিং দ্বারা উত্পন্ন বিষাক্ত কণা কমাতে আগাম তাপ শোষণ এবং শীতলকরণ।
2. অ্যালুমিনা স্তর দ্বারা ধোঁয়া কণার শারীরিক শোষণ: ছিদ্রযুক্ত পৃষ্ঠের কাঠামো ধোঁয়া কণা ক্যাপচার করতে পারে এবং ধোঁয়ার ঘনত্ব কমাতে পারে।
3. কোন গৌণ দূষণ: হাইড্রোজেন হ্যালাইড এবং ডাইঅক্সিনের মতো উচ্চ বিষাক্ত ধোঁয়া তৈরি করে না এবং নির্মাণ, পরিবহন, অভ্যন্তরীণ সামগ্রী এবং রেল ট্রানজিটের মতো ক্ষেত্রে কঠোর ধোঁয়ার ঘনত্বের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
ইপোক্সি রজন, SMC/BMC যৌগিক উপকরণ, তার এবং তারের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড যোগ করা উপাদানটির ধোঁয়ার ঘনত্ব (DS) 60% এর বেশি কমাতে পারে, উল্লেখযোগ্যভাবে অগ্নি নিরাপত্তার উন্নতি করে।
অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডএকা কাজ করে না এবং উচ্চ ফিলিং সিস্টেমে রজন ম্যাট্রিক্সের সাথে একটি সিনারজিস্টিক কার্বনাইজেশন প্রভাব তৈরি করতে পারে
1. অ্যালুমিনা স্তরটি সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে একটি স্থিতিশীল কার্বন স্তরের দ্রুত গঠনের প্রচার করে;
2. তাপ শোষণ এবং ডিহাইড্রেশন কার্বন স্তরের ঘনত্বকে ত্বরান্বিত করে, এর অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ক্ষমতা বাড়ায়;
3. দহন সময় হ্রাস করুন, উপাদান স্ব-নির্বাপক করুন, এবং অবিলম্বে শিখা ছাড়ার পরে জ্বলন বন্ধ করুন.
এই সিনারজিস্টিক প্রভাব অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডকে শিখা retardant কার্যকারিতা প্রদর্শন করতে সক্ষম করে যা অত্যন্ত ভরা ইপোক্সি রেজিন, অসম্পৃক্ত পলিয়েস্টার এবং ইলাস্টোমারগুলিতে সাধারণ অজৈব ফিলারের চেয়ে অনেক বেশি।
উপরোক্ত প্রভাবগুলি বিবেচনায় নিয়ে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড একটি একক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে শিখা প্রতিবন্ধকতা অর্জন করে না, বরং চারটি ফাংশনের একযোগে সংঘটনের মাধ্যমে: তাপ শোষণ এবং শীতলকরণ, গ্যাস-ফেজ ডিলিউশন, সলিড-ফেজ আইসোলেশন, ধোঁয়া দমন, এবং কঠিন কার্বন ফিক্সেশন, সম্পূর্ণ নেটওয়ার্ক গঠন।
1. তাপ শোষণ: পদার্থের ক্রমাগত পাইরোলাইসিস প্রতিরোধ করতে জোরপূর্বক শীতলকরণ;
2. জল মুক্তি: অক্সিজেন এবং দাহ্য গ্যাস পাতলা;
3. শেল গঠন: একটি অ্যালুমিনা অন্তরণ স্তর গঠন;
4. ধোঁয়া দমন: বিষাক্ত ধোঁয়া হ্রাস এবং নিরাপত্তা উন্নত.
এটিও মৌলিক কারণ কেন অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড বিশ্বব্যাপী হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক ক্ষেত্রে মূলধারার উপাদান হয়ে উঠতে পারে।
