ゴムの難燃技術

ごく一部の合成ゴム製品を除き、ほとんどの合成ゴム製品は天然ゴムと同様に可燃性または引火性物質です。現在、難燃性を向上させる主な方法は、難燃剤または難燃性充填剤を添加すること、および難燃性物質を混合・改質することです。ゴムの難燃技術には、いくつかの種類があります。
1. 炭化水素ゴム
炭化水素ゴムには、NR、SBR、BRなどが含まれます。炭化水素ゴムは一般的に耐熱性や難燃性が低く、燃焼時に発生する分解生成物のほとんどが可燃性ガスです。難燃剤の添加は、炭化水素ゴムの難燃性を向上させる重要な方法であり、難燃剤の相乗効果を利用して難燃効果をさらに高めることができます。しかし、難燃剤の添加量がゴムの機械的特性に及ぼす悪影響には注意が必要です。
炭酸カルシウム、粘土、タルク、カーボンブラック、水酸化アルミニウムなどの難燃性無機充填剤を添加して、可燃性有機物質の割合を最小限に抑えます。炭酸カルシウムと窒素アルミナは分解時に吸熱作用を示します。この方法ではゴム材料の物理的および機械的特性が低下するため、充填量は多すぎないようにする必要があります。
さらに、ゴムの架橋密度を高めることで、その酸素指数を上昇させることができます。したがって、ゴムの難燃性を向上させることができます。これは、ゴム材料の熱分解温度の上昇によるものと考えられます。この方法は、エチレンプロピレンゴムに適用されています。
2. ハロゲン化ゴム
ハロゲン化ゴムはハロゲン元素を含み、酸素指数は一般的に28～45ですが、FPMの酸素指数は65を超えることもあります。ハロゲン化ゴム中のハロゲン含有量が高いほど、酸素指数も高くなります。このタイプのゴムは、それ自体が高い難燃性と、着火時に自己消火する性質を持っています。そのため、炭化水素ゴムよりも難燃処理が容易です。ハロゲン化ゴムの難燃性をさらに向上させるには、通常、難燃剤を添加する方法が用いられます。
3. ヘテロ鎖ゴム
このカテゴリーで最も代表的なゴムはジメチルシリコーンゴムで、酸素指数は約25です。実際に用いられる難燃方法は、熱分解温度の上昇、熱分解時の残留物の増加、および可燃性ガスの発生速度の低下です。