El mecanisme d’acció dels retardants de la flama és força complex, que comporta diversos factors, però el paper dels retardants de la flama no és més que assolir l’objectiu de tallar el cicle de combustió per vies físiques i químiques. Encara hi ha molts aspectes poc clars sobre el mecanisme d’acció dels retardants de la flama, però a partir de les opinions que s’han publicat fins ara, es poden resumir en els aspectes següents.
(1) L’efecte de deshidratació dels productes de descomposició dels retardants de la flama fa que la combustió de plàstics carbonitzats orgànics sigui combustió de descomposició, mentre que la combustió d’evaporació i la combustió de descomposició que normalment no produeixen flames no es realitzen per substàncies simples. Per tant, si es pot dur a terme la descomposició tèrmica del plàstic, no quedar -se en l’etapa de substàncies combustibles, sinó descomposar -se fins al carboni, pot evitar la combustió. Per exemple, la cel·lulosa va impregnar amb una solució aquosa de sals fosfat o de metall pesat. Després d’assecar -se, només es produeix carbonització i zoom durant la calefacció, cosa que dificulta la caiguda de la combustió de la flama. Això es deu a la reacció de deshidratació de la cel·lulosa causada pel fosfat, que afavoreix la generació de carboni de cel·lulosa.
Quan els compostos de fòsfor orgànic estan exposats a flames, es produeixen les reaccions de descomposició següents:
Compost de fòsfor orgànic - monofosfat - monofosfat - pirofosfat - pirofosfat
L’àcid polifosfòric generat final és un agent deshidratant molt fort que pot promoure la carbonització de compostos orgànics, i la pel·lícula de carboni negre resultant té un paper retardant de la flama.
(2) La Flama Retardant es descompon per formar una pel·lícula de protecció no volàtil. La flama retardant es descompon a la temperatura de la combustió de resina i els seus productes de descomposició formen una pel·lícula protectora no volàtil que cobreix la superfície de la resina, aïllant així l’aire i aconseguint el propòsit de retard de la flama. Aquest és el cas quan s’utilitza la barreja d’àcid bòric borax i el fosfur com a retardants de la flama.
Els halides de fòsfor (R4px) sotmeten a una descomposició tèrmica per formar fòsfor i halides alquil (Rx). El fòsfor s’oxida fàcilment per formar òxids de fòsfor (R3PO), que es descomponen encara més per formar cossos de vidre de polifosfat. Aquest cos de vidre continu forma una pel·lícula protectora. Cobrint la superfície del polímer per aïllar oxigen i exercir el seu efecte retardant de la flama.
(3) Els productes de descomposició dels retardants de la flama tallen la reacció en cadena dels radicals lliures i els descomponen en sutge durant la combustió plàstica. El sutge s’oxida encara més i es descompon a temperatures elevades per produir radicals lliures i la reacció en cadena dels radicals lliures continua la combustió de la flama de la flama. En el procés de combustió dels polímers, la combustió de la flama és la més important, de manera que si es pot tallar la reacció en cadena de H0 i els radicals lliures, es pot evitar efectivament la combustió de la flama.
El procés de combustió dels hidrocarburs és molt complex. Ho · Els radicals lliures tenen alta energia. La velocitat de reacció és molt ràpida. Així doncs, el grau de combustió està determinat per la proliferació de radicals lliures.
Quan hi hagi retardants de la flama halogenats, es descomponen a temperatures elevades per produir halogenur d’hidrogen, que poden capturar radicals HO · d’alta energia generats durant la combustió i convertir-los en radicals i aigua X · energètica de baixa energia. Al mateix temps, els radicals X reaccionen amb hidrocarburs per regenerar -se en HX. Aquest cicle continua, tallant així la reacció en cadena dels radicals Ho ·. L’hidrogen produït per la descomposició tèrmica dels polímers es converteix en aigua a través de la via anterior, deixant només el negre de carboni com a fum negre, donant lloc a l’extinció de la flama dels hidrocarburs.
(4) L’efecte sinèrgic de l’inici del radical lliure, l’oxidació frontal i els retardants de flama que contenen halògens poden produir un efecte retardant de flama molt fort combinant retardants de flama alifàtics amb iniciadors de radicals lliures com ara peroxids i isoplàstics. Això es deu al fet que, sota l’acció de la calor, els iniciadors de radicals lliures com els peroxids promouen la producció de radicals lliures, provocant que els radicals lliures es generen durant la combustió per desaparèixer ràpidament.
Quan s’utilitza halògens que contenen retards de flama sols, el poliestirè requereix del 10% al 15% Cl o del 4% al 5% de BR per aconseguir un retard de la flama; Si s’utilitza en combinació amb iniciadors radicals lliures. Només cal entre el 4% i el 8% C1 o el 0,5% al 3% de BR.
L’òxid d’antimoni (SB2O3) té una mala efectivitat quan s’utilitza sol com a retardant de la flama, però té efectes excel·lents quan es combinen amb halogena, principalment a causa de la formació d’halogena d’antimoni a temperatures altes.
SBCL3 (punt d’ebullició 223 grau) i SBBR3 (punt d’ebullició 288 graus) són substàncies volàtils amb punts alts d’ebullició, que poden romandre a la zona de combustió durant un període de temps més llarg. Els halogenats d’antimoni poden promoure els polímers tant en fases líquides com en sòlids. Deshalogenació del sistema retardant de la flama i carbonització de la superfície del polímer. Al mateix temps, pot capturar els radicals ho · en fase gasosa. Per tant, la combinació d’òxid d’antimoni i retardants de la flama halogenats és la fórmula retardant de la flama més utilitzada.
(1) Dispersió de la calor de combustió i dilució de substàncies inflamables
L’hidròxid d’alumini és un dels retardants de la flama amb aquesta funció. La seva retardació de flama no és forta, de manera que la quantitat afegida és de 40-60 parts, que també serveix de farciment. Quan el plàstic es crema, l’hidròxid d’alumini es descompon i absorbeix una gran quantitat de calor.
A causa de la gran absorció de calor de combustió, es redueix la temperatura del polímer, alentint així la descomposició, l'evaporació i la combustió. L’hidròxid d’alumini no és combustible i, quan s’omple en un polímer en una quantitat de 40-60 parts, equival a “diluir” el polímer combustible. Millorant així la retardació de la flama.
D’altra banda, mentre que la descomposició tèrmica dels polímers produeix gasos inflamables, si el sistema retardant de la flama de polímer pot descompondre’s per produir gasos no inflamables com H2O, HCl, NBR, CO2, NH3, N2, etc. La funció dels retardants de la flama és en realitat un procés complex que combina diversos factors esmentats anteriorment.
