Mechanizm działania opóźniaczy płomienia jest dość złożony, obejmujący różne czynniki, ale rola opóźniaczy płomienia jest niczym więcej niż osiągnięciem celu, jakim jest odcięcie cyklu spalania przez szlaki fizyczne i chemiczne. Nadal istnieje wiele niejasnych aspektów dotyczących mechanizmu działania opóźniaczy płomienia, ale na podstawie opublikowanych do tej pory opinii można je streścić w następujących aspektach.
(1) Wpływ odwodnienia produktów rozkładu opóźniaczy płomienia powoduje, że spalanie ekologicznych tworzyw sztucznych w tworzywach karbonizowanych jest spalanie rozkładu, podczas gdy spalanie spalania parowania i rozkład, które zwykle nie wytwarzają płomieni, nie są przeprowadzane przez proste substancje. Dlatego, jeśli można szybko przeprowadzić rozkład termiczny tworzywa sztucznego, nie pozostając na etapie substancji palnych, ale rozkładając się do węgla, może zapobiec spalaniu. Na przykład celuloza impregnowana wodnym roztworem soli fosforanowych lub metali ciężkich. Po wysuszeniu wystąpiła tylko karbonizacja i powiększenie podczas ogrzewania, co utrudnia spowodowanie spalania płomienia. Wynika to z reakcji odwodnienia celulozy spowodowanej przez fosforan, który promuje wytwarzanie węgla celulozowego.
Gdy organiczne związki fosforu są narażone na płomienie, występują następujące reakcje rozkładu:
Związek fosforu organicznego - monofosforan - monofosforan - pirofosforan - pirofosforan
Ostateczny wygenerowany kwas polifosforowy jest bardzo silnym środkiem odwodnieniem, który może promować karbonizację związków organicznych, a powstały film sadzy odgrywa rolę opóźniającego płomienie.
(2) Omowator płomień rozkłada się, tworząc nielotny film ochronny. Opóźniony płomień rozkłada się w temperaturze spalania żywicy, a jej produkty rozkładowe tworzą nieulotną folię ochronną obejmującą powierzchnię żywicy, izolując w ten sposób powietrze i osiągając cel opóźnienia płomienia. Tak jest w przypadku stosowania mieszaniny kwasu borowego i fosflu jako opóźniaczy płomienia.
Halogendy fosforu (R4PX) ulegają rozkładowi termicznemu, tworząc fosfor i halogenki alkilowe (RX). Fosfor można łatwo utleniać, tworząc tlenki fosforu (R3PO), które dodatkowo rozkładają się w tworzeniu szklanych ciał polifosforanu. Ten ciągły szklany korpus tworzy film ochronny. Pokrywając powierzchnię polimeru w celu izolacji tlenu i wywierania jego efektu opóźniającego płomienie.
(3) Produkty rozkładu opóźniaczy płomienia odcinają reakcję łańcuchową wolnych rodników i rozkładają je w sadzę podczas spalania plastikowego. Soot dodatkowo utlenia się i rozkłada w wysokich temperaturach, aby wytwarzać wolne rodniki, a reakcja łańcuchowa Ho · wolnych rodników kontynuuje spalanie płomienia płomienia. W procesie spalania polimerów spalanie płomienia jest najważniejsze, więc jeśli reakcję łańcuchową H0 i wolnych rodników można odciąć, spalanie płomienia można skutecznie zapobiec.
Proces spalania węglowodorów jest bardzo złożony. Ho · wolne rodniki mają wysoką energię. Szybkość reakcji jest bardzo szybka. Tak więc stopień spalania zależy od proliferacji HO · wolnych rodników.
Gdy występują uboczne opóźnienia płomienia, rozkładają się one w wysokich temperaturach w celu wytworzenia halogenków wodorowych, które mogą wychwytywać wysokoenergetyczne rodniki wytwarzane podczas spalania i przekształcić je w rodniki o niskiej energii X · rodniki i wodę. W tym samym czasie x · rodniki reagują z węglowodorami, aby zregenerować się na HX. Cykl ten trwa, odcinając w ten sposób reakcję łańcuchową Ho · rodników. Wodór wytwarzany przez termiczny rozkład polimerów jest przekształcany w wodę przez powyższy szlak, pozostawiając tylko czarną sadę jako czarny dym, co powoduje zgasę płomienia węglowodorów.
(4) Synergistyczne działanie inicjacji wolnego rodnika, frontu utleniania i halogenu zawierającego opóźnienia płomienia może powodować bardzo silny efekt opóźniający płomień poprzez połączenie alifatycznych opóźniaczy płomienia z inicjatorami wolnego rodnika, takimi jak nadtlenki i izoplastyka. Wynika to z faktu, że pod działaniem ciepła inicjatory wolnych rodników, takie jak nadtlenki, promują produkcję BR - wolnych rodników, powodując HO · wolne rodniki generowane podczas spalania w celu szybkiego zniknięcia.
Podczas samego stosowania halogenu zawierającego opóźnienia płomienia, polistyren wymaga od 10% do 15% CL lub 4% do 5% BR, aby osiągnąć opóźnienie płomienia; Jeśli jest używany w połączeniu z inicjatorami wolnych rodników. Potrzebne jest tylko 4% do 8% C1 lub 0,5% do 3% BR.
Tlenek antymonu (SB2O3) ma słabą skuteczność, gdy jest stosowany sam jako opóźniony płomień, ale ma doskonałe działanie w połączeniu z halogenkami, głównie z powodu tworzenia halogenków antymonów w wysokich temperaturach.
SBCL3 (punkt wrzenia 223 stopnia) i SBBR3 (punkt wrzenia 288 stopni) są substancjami lotnymi o wysokich temperaturach wrzenia, które mogą pozostać w strefie spalania przez dłuższy czas. Halogendy antymonu mogą promować polimery w fazie ciekłej i stałej. Dehalogenacja układu opóźniającego płomienia i karbonizacja powierzchni polimerowej. Jednocześnie może uchwycić rodniki w fazie gazowej. Dlatego kombinacja tlenku antymonu i opóźniaczy płomienia jest najczęściej stosowaną formułą opóźniającą płomienie.
(1) Rozproszenie ciepła spalania i rozcieńczenie substancji łatwopalnych
Wodorotlenek aluminiowy jest jednym z opóźniaczy płomienia z tą funkcją. Jego opóźnienie w płomieniu nie jest silne, więc dodana ilość jest tak wysoka jak 40-60 części, co również służy jako wypełniacz. Gdy plastik płonie, wodorotlenek aluminiowy rozkłada się i pochłania dużą ilość ciepła.
Ze względu na dużą absorpcję ciepła spalania temperatura polimeru jest obniżona, tym samym spowalniając rozkład, odparowanie i spalanie. Wodorotlenek aluminiowy nie można palić, a po wypełnieniu w polimer w ilości 40-60 części jest równoważny „rozcieńczaniu” płanego polimeru. W ten sposób poprawiając opóźnienie płomienia.
Z drugiej strony, podczas gdy termiczny rozkład polimerów wytwarza łatwopalne gazy, jeśli układ opóźniający płomień polimerowy może rozkładać się w celu wytwarzania nie łatwopalnych gazów, takich jak H2O, HCL, NBR, CO2, NH3, N2 itp., Może rozcieńczyć gazy z łatwopalnych gazów. Funkcja opóźniaczy płomienia jest w rzeczywistości złożonym procesem, który łączy różne czynniki wspomniane powyżej.
