阻燃劑是通(tong)過(guo)若(ruo)干機理發揮其(qi)阻(zu)燃(ran)作(zuo)用(yong)(yong)的(de),如(ru)吸熱作(zuo)用(yong)(yong)、覆蓋作(zuo)用(yong)(yong)、抑制鏈反應、不燃(ran)氣體的(de)窒息作(zuo)用(yong)(yong)等。多數(shu)阻(zu)燃(ran)劑是通(tong)過(guo)若(ruo)干機理共同作(zuo)用(yong)(yong)達(da)到(dao)阻(zu)燃(ran)目的(de)。
1、 吸熱作用。
任何燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)在(zai)(zai)較(jiao)短的(de)(de)(de)(de)時間所放(fang)出的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)是(shi)有限的(de)(de)(de)(de),如(ru)果能(neng)在(zai)(zai)較(jiao)短的(de)(de)(de)(de)時間吸(xi)收(shou)火(huo)源所放(fang)出的(de)(de)(de)(de)一部分(fen)熱量(liang),那么火(huo)焰(yan)溫(wen)度(du)就會降低,輻射到(dao)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)表面(mian)(mian)和作用于將(jiang)已經氣(qi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)分(fen)子裂解(jie)成(cheng)自(zi)由基的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)就會減少,燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)反應就會得到(dao)一定(ding)程度(du)的(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)。在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)條件下,阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑發生了強烈的(de)(de)(de)(de)吸(xi)熱反應,吸(xi)收(shou)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)放(fang)出的(de)(de)(de)(de)部分(fen)熱量(liang),降低可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)物表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du),有效地(di)抑(yi)制(zhi)可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)性氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)生成(cheng),阻(zu)(zu)止燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)的(de)(de)(de)(de)蔓(man)延(yan)。Al(OH)3阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑的(de)(de)(de)(de)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)機理就是(shi)通過提(ti)高(gao)聚合物的(de)(de)(de)(de)熱容,使其(qi)在(zai)(zai)達(da)到(dao)熱分(fen)解(jie)溫(wen)度(du)前吸(xi)收(shou)更多的(de)(de)(de)(de)熱量(liang),從而提(ti)高(gao)其(qi)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)性能(neng)。這類阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑充分(fen)發揮其(qi)結合水蒸汽時大量(liang)吸(xi)熱的(de)(de)(de)(de)特性,提(ti)高(gao)其(qi)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)能(neng)力(li)。
2、 覆蓋作用。
在可(ke)燃(ran)(ran)材料中加入阻(zu)燃(ran)(ran)劑后(hou),阻(zu)燃(ran)(ran)劑在高溫下(xia)能(neng)形成玻璃狀或(huo)(huo)穩定泡沫覆蓋層(ceng),隔絕氧氣(qi)(qi),具有隔熱(re)、隔氧、阻(zu)止(zhi)(zhi)可(ke)燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)體向外逸出的(de)(de)作用(yong),從而達到阻(zu)燃(ran)(ran)目(mu)的(de)(de)。如有機(ji)磷類(lei)阻(zu)燃(ran)(ran)劑受熱(re)時能(neng)產(chan)生(sheng)結構(gou)更趨穩定的(de)(de)交聯狀固體物質或(huo)(huo)碳化層(ceng)。碳化層(ceng)的(de)(de)形成一(yi)方(fang)面能(neng)阻(zu)止(zhi)(zhi)聚合物進(jin)一(yi)步熱(re)解,另一(yi)方(fang)面能(neng)阻(zu)止(zhi)(zhi)其(qi)內(nei)部的(de)(de)熱(re)分解產(chan)生(sheng)物進(jin)入氣(qi)(qi)相參與燃(ran)(ran)燒過程。
3、 抑制鏈反應。
根據燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)的(de)鏈(lian)反(fan)(fan)(fan)(fan)應理論,維持燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)所(suo)需的(de)是自(zi)(zi)由(you)基(ji)。阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑(ji)可(ke)作用于氣相(xiang)(xiang)(xiang)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)區(qu),捕(bu)捉燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)反(fan)(fan)(fan)(fan)應中的(de)自(zi)(zi)由(you)基(ji),從而阻(zu)止(zhi)火焰(yan)的(de)傳播,使(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)區(qu)的(de)火焰(yan)密度(du)(du)下降,最終使(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)反(fan)(fan)(fan)(fan)應速度(du)(du)下降直至終止(zhi)。如(ru)含鹵阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑(ji),它的(de)蒸發(fa)溫度(du)(du)和聚合物分(fen)解溫度(du)(du)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)或相(xiang)(xiang)(xiang)近,當聚合物受熱分(fen)解時(shi)(shi),阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑(ji)也(ye)同(tong)時(shi)(shi)揮發(fa)出(chu)來。此(ci)時(shi)(shi)含鹵阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)劑(ji)與(yu)熱分(fen)解產物同(tong)時(shi)(shi)處于氣相(xiang)(xiang)(xiang)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)區(qu),鹵素(su)便(bian)能夠捕(bu)捉燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)反(fan)(fan)(fan)(fan)應中的(de)自(zi)(zi)由(you)基(ji),干(gan)擾燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)的(de)鏈(lian)反(fan)(fan)(fan)(fan)應進行。
4、 不燃氣體窒息作用。
阻燃(ran)(ran)(ran)劑受熱時分(fen)(fen)解出不燃(ran)(ran)(ran)氣體,將可燃(ran)(ran)(ran)物分(fen)(fen)解出來的(de)可燃(ran)(ran)(ran)氣體的(de)濃(nong)度(du)沖淡到燃(ran)(ran)(ran)燒下限以(yi)下。同時也對燃(ran)(ran)(ran)燒區內的(de)氧濃(nong)度(du)具有稀釋的(de)作用,阻止燃(ran)(ran)(ran)燒的(de)繼(ji)續進(jin)行,達到阻燃(ran)(ran)(ran)的(de)作用。