Hoření plastů

V elektrotechnice zaujímají plasty velmi významné místo. Vzhledem k tomu že při provozu elektrotechnického

Obr 1 Metoda zjišťování OI

zařízení se nedá vyloučit ]vznik zkratu, nebo oblouku, musí se řešit hořlavost plastů. Plasty se převážně skládají z uhlíku a vodíku. Mají proto vysoký podíl termické energie a to je právě problém např. při případném zkratu. Všechny plasty nejsou ve stejné míře hořlavé. Jednoduše strukturované plasty jako PE a PP jsou chemicky stavěny jako produkty minerálních olejů a jsou proto velmi hořlavé. Složitější plasty s vyšší chemickou vazbou jsou naproti tomu méně hořlavé. Vyšší odolnost mají polymery s nehořlavými prvky ve struktuře (P, N, Si) nebo halogeny (F, Cl, Br). Hořlavost se snižuje u polymerů majících ve struktuře méně vodíku a kyslíku v poměru k uhlíku, nebo které mají schopnost při vyšších teplotách odštěpovat vodu. Ke snižování hořlavosti plastů se se používají retardéry hoření.

Hoření polymeru začíná jeho tepelným rozkladem v žáru plamene, kdy vznikají monomery a rozkladné produkty, které mohou vzplanout. Mezi polymery, které depolymerují na hořlavý monomer a nebo se rozkládají na hořlavé zplodiny, patří zejména polyethylen (PE), polypropylen (PP), polyoxymethylen (POM), polymethylmethakrylát (PMMA), polystyren (PS), přírodní kaučuk (NR), butadien-styrénový kaučuk (SBR), ethylen-propylenový kaučuk (EPM) apod.

Charakteristická hodnota pro hořlavost je limitní kyslíkové číslo (Oxigen Index OI). OI se zjišťuje „zapalováním“ vzorku směsi dusíku s proměnnou koncentrací kyslíku při které ještě dochází k zapálení vzorku1) (rov 1):

<html> <center> </html> OI = {O_2/{O_2 + N}}100% <html> </center> </html>

Silně hořlavé plasty máji OI < 212), u samozhášivých plastů je OI < 28.

<html> <center> </html>

Polymer Zkratka OI (obj. %)
Polyoxymethylen POM 15
Polymethylmethakrylát PMMA 16
Polyethylen PE 17
Polypropylen PP 17
Standardní polystyren PS-GP 18
Polyethylentereftalát PET 23
Polyamid 6 PA-6 23
Polyamid 66 PA-66 27
Polykarbonát PC 28
Polysulfon PSU 32
Polyetheretherketon PEEK 35
Polyetherimid PEI 47
Neměkčený polyvinylchlorid PVC-U 47
Chlorovanýpolyvinylchlorid PVC-C 65
Fenoplasty 35
Butadien-styrenový kaučuk SBR 22
Ethylen-propylenový kaučuk EPM 24
Chloroprenový kaučuk CR 37

Tab 1 Hodnoty kyslíkového čísla polymerů

<html> </center> </html>

Ukázka vzorků po zkoušce hořlavosti horní vzorek měl OI < 21, spodní vzorek OI > 28

<html> <center> </html>

Obr 2 Vzorky po zkoušce hořlavosti

<html> </center> </html>

1)
Za standardních podmínek
2)
Normální obsah kyslíku ve vzduchu je 21 %