部品設計で耐火プラスチックを検討する理由

プラスチックの高い可燃性評価は、多くの国内および商業事故を引き起こしました。国内の火災事故の23％以上は、テレビ、ラジオ、カーペット、台所用品、電源アダプターなどのプラスチック製の電化製品から発生しています。

プラスチックの可燃性を減らす方法があるとしたらどうでしょうか。これは、火災事故が少ないことを意味します！ここでは、耐火性の重要性と可燃性の評価方法について詳しく学びます。また、難燃性プラスチックについても幅広く学びます。

難燃性プラスチックの重要性

プラスチックは間違いなく部品加工で最も重要な原材料の1つです。ただし、エッジメタルの1つは、発火する傾向が低いことです。ただし、難燃性プラスチックを使用すると、可燃性のリスクが軽減されます。可燃性の低下とは別に、耐火性プラスチックが重要である他の理由がいくつかあります。

部品をより安全に使用できるようにする

プラスチックは、部品の製造で最も広く使用されている材料の1つです。ただし、熱を帯びる部品に使用すると、可燃性が高いため問題となる場合があります。これは、可燃性の評価が低いプラスチックには当てはまりません。ある程度の耐火性があるため、高温用途でのプラスチックの使用をさらに強化し、より安全に使用できるようになります。

これらの部品のユーザーを保護するのに役立ちます

部品がより安全に使用できる場合、ユーザーは火災の危険からも安全です。特に、部品がより大きな構造のコンポーネントである場合は、耐火性のプラスチックを使用することが非常に重要です。これは、プラスチック部分からの火災は、すぐに消火しないと、より大きな火災につながる可能性があるためです。これにより、部品ユーザーが二酸化炭素窒息の危険にさらされる可能性があります。個人はまた、火事による重度の火傷を負い、死に至る可能性もあります。ただし、可燃性の評価が低いプラスチックは、これを防ぐのに役立ちます。火災が発生しなければ、重度の燃焼は発生せず、誰も重度の火傷を負うことはありません。したがって、耐火プラスチックは人命を救うのに役立ちます。

耐火レベルを決定する方法

機械加工では耐火性プラスチックが重要ですが、使用前に耐火性の程度を知る必要があります。ここでUL94が活躍します。 UL 94は、最も広く受け入れられているプラ​​スチック可燃性試験規格の1つです。これは、米国の独立したUnderwriters Laboratoriesによってリリースされ、頭字語（UL）が付けられています。これは、材料が発火した後、発火または炎を広げる傾向を決定する基準です。

したがって、UL定格は、材料の燃焼時間、水平または垂直の燃焼距離、および火炎が消えるのに必要な時間に基づいて与えられます。同様の材料の異なるサンプルは、それらの厚さのために異なるUL94結果をもたらす可能性があります。たとえば、厚さ2mmのプラスチックが消火するのに必要な時間は、同じ厚さ10mmのプラスチックが消火するのに必要な時間とは異なります。前者の方が時間がかかりませんが、後者の方が時間がかかります。

UL94定格

UL94の難燃性評価には6つあり、次のものが含まれます（最も難燃性の高いものから最も低いものまで）：

• 5VA：垂直試験片での燃焼は60秒を超えません。滴りは許されません。プラーク標本は穴を開けないかもしれません。
• 5VB：垂直試験片での燃焼は60秒を超えません。滴りは許されません。プラーク標本に穴がある可能性があります。
• V-0：垂直試験片での燃焼は10秒を超えません。炎症を起こしていない限り、炎の粒子を滴下することができます。
• V-1：垂直試験片での燃焼は30秒を超えません。炎症を起こしていない限り、炎の粒子を滴下することができます。
• V-2：垂直試験片での燃焼は30秒を超えません。燃えるような粒子の滴りを可能にします。
• HB：厚さが3mm未満の場合の燃焼速度は76mm/分未満です。燃焼は100mm前に止まります。水平方向のサンプルでゆっくりと燃焼するのが特徴です。

下の画像は、UL-94定格を視覚的に表したものです

一部のプラスチックは、5VA、5VB、およびV-0の要件を満たしていません。これらの基準を満たすために、プラスチックには添加剤が必要です。ただし、製造コストが高くなります。したがって、それはしばしば望ましくありません。また、プラスチックの機械的特性に影響を与え、その他の製造上の問題を引き起こす傾向があります。

製品に難燃性プラスチックを選択する方法

ほとんどのプラスチックは自然に可燃性です。ただし、メイクアップに添加剤を含めることで、可燃性の傾向を減らします。これらの添加剤は、プラスチックの発火や燃焼を抑制または遅らせるのに役立つ化合物でできています。ただし、これらの添加剤がプラスチックをどのように耐火性にするのか疑問に思われるかもしれません。

これらの化合物は、プラスチックを熱ストレス下で安定させ、燃焼を防ぐのに役立ちます。したがって、難燃性プラスチックは、容易に燃焼することなく熱ストレスに耐えることができます。火は、酸素、燃料、熱の3つの基本要素の存在下で燃えます。したがって、難燃剤の科学は、これらの元素のいずれかまたはすべてを緩和するのに役立つ化学反応を開始することです。また、プラスチックの燃焼を防ぐために水を放出します。

難燃性プラスチックがどのように可燃性を低減するか

難燃性プラスチックがより低い可燃性評価を達成できるいくつかの実証済みの方法は次のとおりです。

• プラスチックの耐火性を高める：プラスチックは高い発火性を備えています。それらは火の燃料として機能します。ここで、点火特性が低くなるようにこの方程式を逆にすることを想像してください。それはまさに、可燃性の評価が低いプラスチックが行うことです。発火抵抗が大きくなり、燃焼に適さなくなります。
• 炎の広がりの速度を妨げます。周囲の他の可燃性物質と相互作用すると、火は燃え続けます。難燃性化合物は、そのような速度を下げるのに役立ちます。難燃性プラスチックに火がつくと、火が壊れて他の材料に延焼するのを防ぎます。これにより、さらなる損傷を防ぎ、火を消しやすくなります。
• 煙と煙の発生を減らします。燃焼する物質が多いほど、煙の発生が多くなります。一方、燃焼する材料が少なければ少ないほど、発煙も少なくなります。プラスチック材料のさらなる燃焼を防ぐ結果として、難燃性熱可塑性プラスチックは煙と煙の発生を減らすのに役立ちます。

難燃性プラスチックは、防火において重要な役割を果たします。このような耐火プラスチックの非常に良い例には、PEEKがあります。

ただし、これらの耐火プラスチックを選択する際には、その副作用も考慮する必要があります。これは、ほとんどの難燃剤が有毒で高価な問題を引き起こす可能性があるためです。これらの副作用には次のものがあります：

• 一部の難燃剤は気化し、製造製品に混入する可能性があります
• 有毒な分解生成物を放出する可能性があります
• 一部の難燃性プラスチックは高価であり、製造コストを増加させる可能性があります

したがって、これらは、製品に難燃性プラスチックを選択する前に考慮する必要のある重要な要素です。

結論

プラスチックによる火災事故は、主に可燃性の評価が高いことが原因です。ただし、耐火性を使用することで、部品やその他の材料を保護できます。耐火性は、材料を保護するだけでなく、火災の発生を防ぐことで人命を救うのにも役立ちます。

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よくある質問

Q：どのようにして耐火プラスチックを作りますか？

A：低密度ポリエチレンに水和酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムを単独で、またはリンまたは臭素化合物と一緒に添加することにより、耐火性プラスチックを製造できます。火災が発生すると、化合物が分解して火災エネルギーを吸収し、プラスチックの燃焼を防ぎます。

Q：プラスチックの耐火性レベルはどれくらいですか？

A：これは、プラスチック材料がテスト条件下で一定期間火災に耐える能力です。