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常见阻燃剂的阻燃机理

文章出处:常见问题 责任编辑:广州市杉杉新材料科技有限公司 发表时间:2022-04-26
  

针对燃烧反应和燃烧机理,阻燃剂大致有以下几类阻燃机理:

阻燃机理:

①、凝聚相阻燃机理

②、自由基捕获机理

③、冷却机理

④、不燃性气体机理

⑤、协同作用机理

阻燃是个十分复杂的过程,实际上很多阻燃体系是同时有多种阻燃机理在起作用。

①、凝聚相阻燃机理

高温下阻燃剂在聚合物表面形成凝聚相,隔绝空气、阻止热传递、降低可燃性气体释放量,从而达到阻燃目的。

A、玻璃状保护膜

阻燃剂在燃烧温度下分解成为不挥发、不氧化的玻璃状薄膜,覆盖在材料的表面上,隔离空气(或氧),从而达到阻燃的目的。硼系和磷系阻燃剂具有类似机理。

B、隔热焦炭层

阻燃剂在燃烧温度下使材料表面脱水炭化,形成一层多孔性隔热焦炭层,从而阻止热的传导而起到阻燃作用。如磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用即是此机理。

②、自由基捕获机理

在聚合物燃烧过程中,大量生产的游离基HO·和H·促进气相燃烧反应。如能设法捕获并消灭这些游离基,切断自由基连锁反应,即可控制燃烧,进而达到阻燃目的。卤素阻燃剂的阻燃机理就属此类

③、冷却机理

阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,防止热降解,进而减少了可燃性气体的挥发量,最终破坏维持聚合物持续燃烧的条件,达到阻燃目的。

氢氧化铝、氢氧化镁颇具代表性。

产生的水被汽化,需要吸收大量的热量,从而降低聚合物温度,减缓和阻止燃烧。还可降低可燃性气体的浓度。

④、不燃性气体机理

这类阻燃剂能在受热时分解出大量不燃性气体,如:CO2、N2、NH3、H2O、HCl、HBr等,可以稀释可燃性气体和冲淡燃烧区氧的浓度,阻止燃烧发生。

这类阻燃剂的代表为含卤阻燃剂和含氮阻燃剂。

有机卤素化合物受热后释放出HX。HX是难燃气体,不仅稀释空气中的氧,而且其相对密度比空气大,可替代空气形成保护层,使材料的燃烧速度减缓或熄灭。