Mehanizam djelovanja usporivača plamena prilično je složen, koji uključuje različite čimbenike, ali uloga usporivača plamena nije ništa drugo do postizanje cilja odsječenja ciklusa izgaranja fizičkim i kemijskim putovima. Još uvijek postoje mnogi nejasni aspekti o mehanizmu djelovanja usporivača plamena, ali na temelju dosad objavljenih mišljenja, mogu se sažeti u sljedeće aspekte.
(1) Dehidratacijski učinak proizvoda raspadanja retardiranih plamena uzrokuje izgaranje organske karbonizirane plastike izgaranje, dok izgaranje isparavanja i raspadanje izgaranja koje obično ne proizvode plamen ne provodi jednostavne supstance. Stoga, ako se toplinsko raspadanje plastike može brzo provesti, ne ostajeći u fazi zapaljivih tvari, već raspadajući sve do ugljika, to može spriječiti izgaranje. Na primjer, celuloza impregnirana vodenom otopinom fosfatnih ili teških metalnih soli. Nakon sušenja, tijekom zagrijavanja javljaju se samo karbonizacija i zum, što otežava izazivanje izgaranja plamena. To je zbog reakcije dehidracije celuloze uzrokovane fosfatom, što potiče stvaranje celuloznog ugljika.
Kad su spojevi organskog fosfora izloženi plamenu, javljaju se sljedeće reakcije raspadanja:
Organski spoj fosfora - monofosfat - monofosfat - pirofosfat - pirofosfat
Konačno generirana polifosforna kiselina vrlo je snažno dehidrirajuće sredstvo koje može promovirati karbonizaciju organskih spojeva, a rezultirajući karbonski crni film igra ulogu usporavanja plamena.
(2) Retardant plamena raspada da bi tvorio nehlapljivi zaštitni film. Retardant plamena raspada na temperaturi izgaranja smole, a njegovi proizvodi za raspadanje tvore nehlapljivi zaštitni film koji pokriva površinu smole, izolirajući na taj način zrak i postižući svrhu retardancije plamena. To je slučaj kada se koristi smjesu borax borinske kiseline i fosfid kao usporivači plamena.
Fosfor halides (R4PX) podvrgavaju se toplinskoj dekompoziciji kako bi se stvorio fosfor i alkil halogenidi (RX). Fosfor se lako oksidira kako bi nastao fosfornim oksidima (R3PO), koji dodatno raspadaju kako bi tvorili staklena tijela polifosfata. Ovo kontinuirano stakleno tijelo tvori zaštitni film. Pokrivanje površine polimera za izoliranje kisika i izvršavanje njegovog efekta retardiranja plamena.
(3) Proizvodi raspadanja usporivača plamena odrezali su lančanu reakciju slobodnih radikala i razgrađuju ih u čađu tijekom plastičnog izgaranja. Tjerka se dodatno oksidira i raspada na visokim temperaturama kako bi se proizvele slobodne radikale, a lančana reakcija ho · slobodnih radikala nastavlja izgaranje plamena plamena. U procesu izgaranja polimera najvažnije je izgaranje plamena, pa ako se lančana reakcija H0 i slobodnih radikala može odsjeći, izgaranje plamena može se učinkovito spriječiti.
Proces izgaranja ugljikovodika je vrlo složen. Ho · Slobodni radikali imaju veliku energiju. Brzina reakcije je vrlo brza. Dakle, stupanj izgaranja određuje se širenjem ho · slobodnih radikala.
Kada su prisutni halogenirani usporivači plamena, oni će se razgraditi na visokim temperaturama kako bi se proizveli vodikov halogenidi, što može uhvatiti visokoenergetske radikale generirane tijekom izgaranja i pretvoriti ih u niskoenergetske x · radikale i vode. Istodobno, x · radikali reagiraju s ugljikovodicima kako bi se regenerirali u HX. Ovaj se ciklus nastavlja, odsječujući tako lančanu reakciju ho · radikala. Vodik proizveden termičkim raspadanjem polimera pretvara se u vodu gornjim putem, ostavljajući samo ugljik crnu kao crni dim, što rezultira ugasivanjem plamena ugljikovodika.
(4) Sinergistički učinak inicijacije slobodnih radikala, oksidacijskog fronta i halogena koji sadrže plamen -usporivači mogu proizvesti vrlo jak efekt usporavanja plamena kombinirajući alifatske usporivače plamena s inicijatorima slobodnih radikala, kao što su peroksidi i izoplastika. To je zato što pod djelovanjem topline inicijatori slobodnih radikala poput peroksida promiču proizvodnju BR -slobodnih radikala, uzrokujući da ho · slobodni radikali generirani tijekom izgaranja brzo nestaju.
Kada koristite samo halogene koji sadrže plamen, polistiren zahtijeva 10% do 15% CL ili 4% do 5% BR za postizanje retardancije plamena; Ako se koristi u kombinaciji s inicijatorima slobodnih radikala. Potrebno je samo 4% do 8% C1 ili 0,5% do 3% BR.
Antimonski oksid (SB2O3) ima lošu učinkovitost kada se koristi sam kao usporavanje plamena, ali ima izvrsne učinke u kombinaciji s halidima, uglavnom zbog stvaranja antimonovih halogenida na visokim temperaturama.
SBCL3 (točka ključanja 223 stupnjeva) i SBBR3 (točka ključanja 288 stupnjeva) su nestabilne tvari s visokim vrećicama, koje mogu ostati u zoni izgaranja duže vremensko razdoblje. Antimonol halidi mogu promovirati polimere i u tekućoj i u čvrstim fazama. Dehalogeniranje sustava usporavanja plamena i karbonizacija polimerne površine. Istodobno, može uhvatiti ho · radikale u plinskoj fazi. Stoga je kombinacija antimonovog oksida i halogeniranih usporivača plamena najčešće korištena formula retardantnog plamena.
(1) Disperzija topline izgaranja i razrjeđivanje zapaljivih tvari
Aluminijski hidroksid jedan je od usporivača plamena s ovom funkcijom. Njegova retardancija plamena nije jaka, tako da je dodana količina visoka čak 40-60 dijelova, što također služi kao punilo. Kad plastična opeklina, aluminijski hidroksid raspada i apsorbira veliku količinu topline.
Zbog velike apsorpcije topline izgaranja, temperatura polimera se spušta, usporavajući razgradnju, isparavanje i izgaranje. Aluminijski hidroksid je nezapamljivi, a kada se napuni u polimer u količini od 40-60 dijelova, ekvivalentan je "razrjeđivanju" zapaljivog polimera. Na taj način poboljšavajući retardanciju plamena.
S druge strane, dok toplinsko raspadanje polimera proizvodi zapaljive plinove, ako sustav polimernog plamena može raspadati kako bi proizveo neplatni plinovi kao što su H2O, HCL, NBR, CO2, NH3, N2, itd., Može razrijediti plameni plinovi u određenoj mjeri i postići flamrd -retardardant efekt. Funkcija usporivača plamena zapravo je složen proces koji kombinira različite spomenute čimbenike.
