Quali sono i meccanismi ritardanti di fiamma dei ritardanti di fiamma?

Il meccanismo d'azione di ritardanti di fiamma è relativamente complicato e non è ancora del tutto compreso. Si ritiene generalmente che i composti alogeni subiscano una reazione di decomposizione quando esposti al fuoco e al calore, e gli ioni alogeni decomposti reagiscono con i composti polimerici per produrre alogenuro di idrogeno. Quest'ultimo reagisce con un gran numero di radicali idrossilici attivi (HO ·) che proliferano durante la combustione dei composti polimerici, riducendone la concentrazione e rallentando la velocità di combustione fino allo spegnimento della fiamma. Tra gli alogeni, il bromo ha una maggiore capacità di ritardare la fiamma rispetto al cloro. Il ruolo dei ritardanti di fiamma contenenti fosforo è che formano acido metafosforico quando bruciano e l'acido metafosforico polimerizza in uno stato multimerico molto stabile, che diventa uno strato protettivo di plastica e isola l'ossigeno.
I ritardanti di fiamma esercitano i loro effetti ritardanti di fiamma attraverso diversi meccanismi, come l'effetto endotermico, l'effetto coprente, l'inibizione della reazione a catena e il soffocamento dei gas non combustibili. La maggior parte dei ritardanti di fiamma raggiunge lo scopo del ritardante di fiamma attraverso l'azione congiunta di diversi meccanismi.

1. Assorbimento di calore
Il calore rilasciato da qualsiasi combustione in un periodo di tempo relativamente breve è limitato. Se una parte del calore rilasciato dalla sorgente di fuoco può essere assorbito in un periodo di tempo relativamente breve, la temperatura della fiamma si abbasserà, irradiandosi alla superficie di combustione e agendo sul vaporizzato Il calore della pirolisi delle molecole combustibili in radicali liberi lo farà diminuire e la reazione di combustione sarà soppressa in una certa misura. In condizioni di alta temperatura, il ritardante di fiamma subisce una forte reazione endotermica, assorbe parte del calore rilasciato dalla combustione, riduce la temperatura superficiale dei combustibili, inibisce efficacemente la generazione di gas combustibili e previene la propagazione della combustione. Il meccanismo ignifugo del ritardante di fiamma Al (OH) 3 è quello di aumentare la capacità termica del polimero in modo che possa assorbire più calore prima di raggiungere la temperatura di decomposizione termica, migliorando così le sue prestazioni ritardanti di fiamma. Questo tipo di ritardante di fiamma dà pieno gioco alle sue grandi caratteristiche di assorbimento del calore se combinato con il vapore acqueo e migliora la propria capacità di ritardare la fiamma.
2. Copertura
Dopo aver aggiunto il ritardante di fiamma al materiale combustibile, il ritardante di fiamma può formare uno strato di copertura in schiuma vetrosa o stabile ad alta temperatura, che può isolare l'ossigeno, avere la funzione di isolamento termico, isolamento dell'ossigeno e impedire la fuoriuscita di gas combustibile, così come per raggiungere lo scopo di ritardante di fiamma. Ad esempio, i ritardanti di fiamma al fosforo organico possono produrre sostanze solide reticolate o strati carbonizzati con una struttura più stabile quando riscaldati. La formazione dello strato carbonizzato può impedire al polimero un'ulteriore pirolisi e, d'altra parte, può impedire ai prodotti di decomposizione termica al suo interno di entrare nella fase gassosa per partecipare al processo di combustione.
3. Inibire la reazione a catena
Secondo la teoria della reazione a catena di combustione, i radicali liberi sono necessari per mantenere la combustione. I ritardanti di fiamma possono agire sulla zona di combustione in fase gassosa per catturare i radicali liberi nella reazione di combustione, prevenendo così la propagazione delle fiamme, riducendo la densità di fiamma nella zona di combustione e infine riducendo la velocità di reazione della combustione fino all'arresto. Ad esempio, i ritardanti di fiamma contenenti alogeno hanno la stessa o simile temperatura di evaporazione della temperatura di decomposizione del polimero. Quando il polimero viene decomposto dal calore, anche il ritardante di fiamma volatilizzerà allo stesso tempo. In questo momento, il ritardante di fiamma contenente alogeno e il prodotto di decomposizione termica si trovano contemporaneamente nella zona di combustione in fase gassosa e l'alogeno può catturare i radicali liberi nella reazione di combustione e interferire con la reazione a catena della combustione.
4. Effetto asfissiante da gas non combustibile
I ritardanti di fiamma decompongono il gas incombustibile quando riscaldati e diluiscono la concentrazione di gas combustibile dai combustibili al di sotto del limite inferiore di combustione. Allo stesso tempo, diluisce anche la concentrazione di ossigeno nella zona di combustione, impedisce il proseguimento della combustione e ottiene un effetto ritardante di fiamma.