阻燃劑的阻燃作(zuo)用就是在聚合(he)物材料的燃燒過程(cheng)中能阻止或抑(yi)制其物理或化學變化的速(su)度,具(ju)體(ti)說來(lai),這些(xie)作(zuo)用體(ti)現在以(yi)下(xia)幾個方(fang)面。
(1)吸(xi)(xi)(xi)熱(re)(re) 效應其(qi)作(zuo)用是使(shi)高聚物(wu)材(cai)料的(de)(de)(de)溫(wen)度上升發(fa)生困難,例如,硼砂具有10個分子的(de)(de)(de)結晶水, 由于釋放(fang)出結晶水要奪(duo)取141.8kJ/mol熱(re)(re)量,因其(qi)吸(xi)(xi)(xi)熱(re)(re)而(er)使(shi)材(cai)料的(de)(de)(de)溫(wen)度上升受(shou)到了抑(yi)制,從而(er)產生阻燃(ran)效果。水合氧化鋁的(de)(de)(de)阻燃(ran)作(zuo)用也是因其(qi)受(shou)熱(re)(re)脫水產生吸(xi)(xi)(xi)熱(re)(re)效應的(de)(de)(de)緣故。另外(wai),一些熱(re)(re)塑性聚合物(wu)裂解時常產生的(de)(de)(de)熔滴,因能離開燃(ran)燒區(qu)移走反(fan)應熱(re)(re),也能發(fa)揮(hui)一定的(de)(de)(de)阻燃(ran)效果。
(2) 覆蓋效應(ying)其作(zuo)用是在較高(gao)溫度下生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)穩定的(de)覆蓋層(ceng),或(huo)分(fen)解(jie)(jie)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)泡沫(mo)狀物質,覆蓋于高(gao)聚物材(cai)料(liao)(liao)的(de)表(biao)面,使燃燒產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱量難以傳入材(cai)料(liao)(liao)內部,使高(gao)聚物材(cai)料(liao)(liao)因熱分(fen)解(jie)(jie)而(er)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)可(ke)燃性氣體難于逸出,并對(dui)材(cai)料(liao)(liao)起隔絕空氣的(de)作(zuo)用,從(cong)而(er)抑制材(cai)料(liao)(liao)裂解(jie)(jie),達到阻燃的(de)效果。如磷酸(suan)酯類化合物和防火(huo)發泡涂料(liao)(liao)等(deng)可(ke)按此機(ji)理發揮作(zuo)用。
(3) 稀(xi)(xi)釋效(xiao)應此類物質在受熱(re)分解時能夠(gou)產生大量的不(bu)燃(ran)性氣(qi)體(ti),使(shi)高(gao)聚(ju)物材料所(suo)產生的可(ke)燃(ran)性氣(qi)體(ti)和(he)空氣(qi)中氧氣(qi)被稀(xi)(xi)釋而(er)達不(bu)到可(ke)燃(ran)的濃度范圍,從而(er)阻止高(gao)聚(ju)物材料的發火燃(ran)燒。能夠(gou)作為稀(xi)(xi)釋氣(qi)體(ti)的有CO2, NH3, HCl和(he)H2O等。磷酸(suan)胺(an)(an)(an)、氯化胺(an)(an)(an)、碳酸(suan)胺(an)(an)(an)等加熱(re)時就能產生這種不(bu)燃(ran)性氣(qi)體(ti)。
(4) 轉移效應其作用是改(gai)變高聚物(wu)材料(liao)熱(re)分(fen)解的(de)模式,從(cong)而抑制可燃(ran)性氣(qi)體的(de)產生(sheng)。例如,利(li)用酸或(huo)堿使纖(xian)維素產生(sheng)脫水(shui)反應而分(fen)解成(cheng)為(wei)炭和水(shui),因為(wei)不產生(sheng)可燃(ran)性氣(qi)體,也就(jiu)不能(neng)著火燃(ran)燒。氯化胺(an)、磷酸胺(an)、磷酸酯等能(neng)分(fen)解產生(sheng)這類物(wu)質,催化材料(liao)稠環炭化,達到阻燃(ran)目的(de)。
(5) 抑制(zhi)效(xiao)應(捕捉自(zi)由基(ji)),高聚物的(de)燃(ran)燒(shao)主要(yao)是自(zi)由基(ji)連(lian)鎖反應,有些物質(zhi)能捕捉燃(ran)燒(shao)反應的(de)活性中間(jian)體HO·、H ·、·O·、HOO·等,抑制(zhi)自(zi)由基(ji)連(lian)鎖反應,使(shi)燃(ran)燒(shao)速(su)度降低(di)直至(zhi)火焰熄滅(mie)。常用的(de)溴(xiu)類、氯類等有機鹵素(su)化合物就有這種抑制(zhi)效(xiao)應。
(6) 增強(qiang)效(xiao)(xiao)應(協同效(xiao)(xiao)應) 有些材料,若(ruo)單獨使用(yong)并無阻燃(ran)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)或阻燃(ran)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)不大(da),多種材料并用(yong)就(jiu)可(ke)起到(dao)增強(qiang)阻燃(ran)的(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。三氧化二(er)銻與鹵(lu)素化合物并用(yong),就(jiu)是(shi)最為典型的(de)(de)例(li)子。其結(jie)果(guo)(guo)是(shi),不但(dan)可(ke)以提高阻燃(ran)效(xiao)(xiao)率,而且阻燃(ran)劑的(de)(de)用(yong)量也可(ke)減少。