자기 가속 분해 온도

Self accelerating decomposition temperature

자가 가속 분해 온도(SADT)는 일반적인 용기 또는 선적 패키지의 유기 과산화물이 [1]1주일 이내에 자가 가속 분해되는 가장 낮은 온도입니다.SADT는 분해 반응에서 발생하는 열 진화와 대상 패키지에서 발생하는 열 제거 속도가 불균형해지는 지점이다.열 제거가 너무 낮으면 포장 내 온도가 상승하고 분해 속도가 제어할 수 없이 증가합니다.따라서 결과는 제제와 패키지의 [2][3]특성에 따라 달라집니다.

자기 가속 분해는 과산화물 분해 속도가 환경으로 방출될 수 있는 속도보다 더 빠른 속도로 열을 발생시키기에 충분할 때 발생합니다.온도는 분해 속도를 결정하는 주요 요소이지만, 패키지의 치수가 환경에 열을 방출하는 능력을 결정하기 때문에 패키지의 크기 또한 중요합니다.

모든 과산화물은 가열 시 균질하게 분해되어 두 개의 라디칼을 생성할 수 있는 산소-산소 결합을 포함합니다.앞에서 설명한 바와 같이 이 분해는 열을 발생시키기도 한다.그러나 산소-산소 결합의 안정성은 분자에 존재하는 다른 것에 달려있다.일부 과산화물은 화학 성분으로 인해 매우 불안정하며 자가 가속 분해를 방지하기 위해 냉장 보관해야 합니다.다른 것, 특히 가교 목적으로 사용되는 것은 훨씬 더 안정적이며 자가 가속의 위험 없이 정상 주변 온도에 보관할 수 있습니다.과산화물의 안정성에 큰 차이가 있기 때문에 과산화물을 저장, 운송 및 취급할 수 있는 안전한 최대 온도를 결정하기 위해 각각 테스트를 실시합니다.이 테스트의 결과는 자기 가속 분해 온도(SADT)입니다.

많은 유기 과산화물들이 상온에서 안전하게 저장될 수 있지만, 대부분은 어떤 형태의 온도 조절이 필요합니다.장기 저장 기간 동안 유기 과산화물은 보통 SADT에 [4]의해 결정된 최대 안전 저장 온도보다 낮은 온도로 유지됩니다.

유기 과산화물 제제의 SADT는 일반적으로 더 농축된 제제의 경우 더 낮습니다.과산화물이 희석되고 희석제가 열을 많이 흡수하여 온도 상승을 최소화하므로 일반적으로 높은 끓는점 희석제를 사용하여 희석하면 SADT가 증가합니다.또한 유기 과산화물 제제의 경우 일반적으로 큰 패키지는 표면적 대 부피비가 낮기 때문에 큰 패키지의 열전달이 원활하지 않기 때문에 SADT가 낮다.대부분의 유기 과산화물은 열분해 중에 분해 산물과 어느 정도 반응한다.이것은 종종 분해 생성물이 생성될수록 분해가 더 빠르게 진행되기 때문에 속도를 증가시킨다.

SADT 측정은 다음과 같이 이루어집니다.

  • 과산화물이 함유된 포장은 테스트 온도를 위해 오븐 세트에 넣어집니다.
  • 제품이 의도한 테스트 온도보다 2°C 낮은 온도에 도달하면 타이머가 시작됩니다.
  • 오븐은 최대 일주일 동안 또는 폭주 사건이 발생할 때까지 일정한 온도로 보관됩니다.
  • 제품이 1주일 이내에 시험(오븐)온도를 6°C 초과하지 않는 경우 "합격" 시험
  • 1주일 이내에 제품이 테스트 온도를 6°C 초과한 경우 "실패" 테스트
  • 고장에 도달할 때까지 테스트는 5°C 단위로 반복됩니다.
  • 장애 온도는 해당 패키지와 공식의 SADT로 보고됩니다.
  • 분해의 폭력성에 대한 2차 정보도 기록할 수 있습니다.

오븐 테스트의 대안으로 더 큰 패키지에 대한 SADT는 패키지에 Dewar 플라스크를 대체하여 결정할 수 있습니다.Dewar 플라스크의 열 전달은 더 큰 패키지 크기의 열 전달과 일치할 수 있습니다.이 테스트는 축열 스토리지 테스트(HAST)라고 불립니다.

중합성 혼합물에 적용

과산화물 및 중합성 모노머를 포함하는 일부 혼합물에서도 SADT가 나타날 수 있습니다.예를 들어 PEX파이프를 만들기 위한 가교 폴리에틸렌에 비닐트리메톡시실란, 과산화물 및 안정제의 혼합물을 상업적으로 사용한다.이러한 혼합물은 일반적으로 알콕시실란 그룹을 폴리에틸렌에 접목하는 데 사용되는 액체 용액입니다.이러한 혼합물에서 과산화물의 분해는 비닐트리메톡시실란의 발열성 래디칼 중합을 개시할 수 있다.저온에서 분해 속도는 충분히 느려 많은 열이 발생하기 전에 안정제가 중합 작용을 억제하고 용기는 생성된 열을 방출합니다.고온의 과산화물 분해 속도가 빠를수록 더 많은 중합이 일어나 혼합물을 가열함으로써 과산화물 분해가 증가하고 단량체가 더 빨리 중합됩니다.용기는 고온 환경에서 더 천천히 열을 방출하므로, 일부 임계 온도에서 용기의 방산 속도보다 더 빨리 중합에 의해 열이 생성되고 반응이 자가 가속됩니다.따라서 이러한 혼합물은 순수한 유기 과산화물의 경우와 마찬가지로 용기 크기에 따라 달라지는 SADT를 가집니다.

결과.

열분해가 발생하면 일부 유기 과산화물 제제는 상당한 양의 가스 및/또는 연무를 방출합니다.이러한 가스 중 일부는 인화성이 있을 수 있지만 전부는 아닙니다.예를 들어, 이산화탄소는 인화성이 없는 디아실 과산화물과 페레스트의 일반적인 가스 분해 산물이다.

분해에는 인화성 물질인 메탄이나 아세톤과 같은 작은 유기 조각이 포함될 수 있습니다.가연성 가스 또는 연무가 분해의 일부로 방출되면 항상 화재 또는 기상 폭발의 위험이 있습니다.따라서 저장 구조물을 설계할 때 기상 폭발 위험을 염두에 두어야 합니다.이러한 유형의 자재는 보관 중에 낮은 속도로 방출될 수 있으며 보관 온도 조절 실패로 인한 이상 발생 시 또는 보관 구역에서 화재가 발생한 경우 매우 높은 속도로 방출될 수 있습니다.

유기 과산화물을 매우 유용하게 만드는 두 개의 유리기를 제공하기 위해 과산화기를 분할하는 것은 쉽다.그러나 분해 중에 특히 뜨거운 가스나 연무에서 에너지 활성기가 존재하면 페르옥시 관능기가 없는 유사한 화학 구조에서 정상 온도보다 낮은 온도에서 자동 발화가 발생할 수 있습니다.유기 과산화물은 보통 분해 과정의 일부로 산소를 생성하지 않기 때문에 산소 농축으로 인해 연소율이 증가할 위험이 거의 없습니다.이것은 산소를 방출할 수 있는 과산화수소와 고체 산화제의 분해와는 다릅니다.

레퍼런스

  1. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2006-03-21. Retrieved 2006-06-28.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  2. ^ Organic Peroxide Producers Safety Division. "SAFETY AND HANDLING OF ORGANIC PEROXIDES" (PDF). The Society of the Plastics Industry, Inc. p. 16. Archived from the original (PDF) on 2013-06-20. Retrieved 2012-08-21.
  3. ^ "Safety Report Assessment Guide: Chemical warehouses hazards". Archived from the original on 2006-05-23. Retrieved 2006-06-28.
  4. ^ "Storage Conditions for Organic Peroxides". AkzoNobel Polymer Chemistry.[영구 데드링크]