Механизам деловања успоривача пламена

Механизам деловања успоривача пламена је релативно сложен и још увек није у потпуности схваћен. Уопштено се верује да се једињења халогена разлажу када се загреју ватром, а разложени јони халогена реагују са полимерним једињењима да би произвели халоген водоник. Овај други реагује са активним хидроксилним радикалима (ХО·) који се размножавају у великим количинама током процеса сагоревања полимерних једињења, смањујући његову концентрацију и успоравајући брзину сагоревања док се пламен не угаси. Међу халогенима, бром има већи ефекат успорења пламена од хлора. Функција успоривача пламена који садрже фосфор је да формирају метафосфорну киселину када сагоре. Метафосфорна киселина се полимеризује у веома стабилно полимерно стање и постаје заштитни слој за пластику да изолује кисеоник.
Успоривачи пламена испољавају своје ефекте успорења пламена кроз неколико механизама, као што су ендотермни ефекат, ефекат покривања, инхибиција ланчане реакције, ефекат гушења незапаљивог гаса, итд. Већина успоривача пламена постиже сврху успорења пламена кроз неколико механизама који раде заједно.
1. Ендотермни ефекат
Топлота ослобођена било којим сагоревањем за кратко време је ограничена. Ако се део топлоте коју ослобађа извор ватре може апсорбовати за кратко време, температура пламена ће се смањити, зрачити на површину запаљења и деловати на гасификовани гас. Топлота потребна за разлагање запаљивих молекула у слободне радикале биће смањена, а реакција сагоревања ће бити инхибирана до одређене мере. У условима високе температуре, успоривачи пламена пролазе кроз јаку ендотермну реакцију, апсорбујући део топлоте ослобођене сагоревањем, снижавајући температуру површине запаљивих материјала, ефикасно инхибирајући стварање запаљивих гасова и спречавајући ширење сагоревања. Механизам успорења пламена Ал(ОХ)3 успоривача пламена је да повећа топлотни капацитет полимера, омогућавајући му да апсорбује више топлоте пре него што достигне температуру термичког распадања, чиме се побољшава његов отпор према горењу. Ова врста успоривача пламена даје пуну улогу својој способности да апсорбује велику количину топлоте када се комбинује са воденом паром како би се побољшала сопствена способност успоравања пламена.
2. Покривни ефекат
Након додавања успоривача пламена запаљивим материјалима, успоривачи пламена могу формирати стакласти или стабилан слој пене на високим температурама како би изоловали кисеоник. Има функције топлотне изолације, изолације кисеоника и спречавања изласка запаљивих гасова напоље, чиме се постиже отпорност на пламен. Сврха. На пример, када се загревају органофосфорни успоривачи пламена, они могу произвести умрежени чврсти материјал или карбонизовани слој са стабилнијом структуром. С једне стране, формирање карбонизованог слоја може спречити даљу пиролизу полимера, а са друге стране може спречити да продукти термичког разлагања унутар њега уђу у гасну фазу да учествују у процесу сагоревања.
3. Инхибирати ланчану реакцију
Према теорији ланчане реакције сагоревања, слободни радикали су потребни за одржавање сагоревања. Успоривачи пламена могу да делују на зону сагоревања гасне фазе како би ухватили слободне радикале у реакцији сагоревања, чиме спречавају ширење пламена, смањујући густину пламена у зони сагоревања и на крају смањујући брзину реакције сагоревања док се не заврши. На пример, температура испаравања успоривача пламена који садржи халоген је иста или слична температури распадања полимера. Када се полимер распада топлотом, успоривач пламена такође испари у исто време. У овом тренутку, успоривач пламена који садржи халоген и производи топлотног разлагања су истовремено у зони сагоревања гасне фазе, а халоген може да ухвати слободне радикале у реакцији сагоревања и омета ланчану реакцију сагоревања.
4. Ефекат гушења незапаљивог гаса
Успоривачи пламена се приликом загревања разлажу у незапаљиве гасове, разблажујући концентрацију запаљивих гасова разложених од запаљивих материјала испод доње границе сагоревања. Истовремено, има и разблажујући ефекат на концентрацију кисеоника у зони сагоревања, спречавајући наставак сагоревања и постижући ефекат успоравања пламена.