Mechanizmus účinku retardérov horenia

Mechanizmus účinku retardérov horenia je pomerne zložitý a ešte nie je úplne objasnený. Všeobecne sa predpokladá, že halogénové zlúčeniny sa pri zahrievaní ohňom rozkladajú a rozložené halogénové ióny reagujú s polymérnymi zlúčeninami za vzniku halogenovodíka. Ten reaguje s aktívnymi hydroxylovými radikálmi (HO·), ktoré sa množia vo veľkých množstvách počas procesu horenia polymérnych zlúčenín, čím sa znižuje ich koncentrácia a spomaľuje sa rýchlosť horenia, kým plameň nezhasne. Spomedzi halogénov má bróm väčší spomaľovač horenia ako chlór. Funkciou spomaľovačov horenia s obsahom fosforu je, že pri horení vytvárajú kyselinu metafosforečnú. Kyselina metafosforečná polymerizuje do veľmi stabilného polymérneho stavu a stáva sa ochrannou vrstvou pre plasty na izoláciu kyslíka.
Spomaľovače horenia uplatňujú svoje spomaľovače horenia prostredníctvom niekoľkých mechanizmov, ako je endotermický účinok, krycí účinok, inhibícia reťazovej reakcie, dusivý účinok nehorľavého plynu atď. Väčšina retardérov horenia dosahuje účely spomaľovania horenia prostredníctvom niekoľkých mechanizmov, ktoré spolupracujú.
1. Endotermický efekt
Teplo uvoľnené akýmkoľvek spaľovaním v krátkom čase je obmedzené. Ak môže byť časť tepla uvoľneného zdrojom ohňa absorbovaná v krátkom čase, teplota plameňa sa zníži, vyžaruje na horiaci povrch a pôsobí na splynovaný plyn. Teplo potrebné na rozklad horľavých molekúl na voľné radikály sa zníži a spaľovacia reakcia sa do určitej miery spomalí. Za podmienok vysokej teploty podliehajú retardéry horenia silnej endotermickej reakcii, absorbujú časť tepla uvoľneného spaľovaním, znižujú teplotu povrchu horľavých materiálov, účinne inhibujú tvorbu horľavých plynov a bránia šíreniu horenia. Mechanizmus spomaľovača horenia spomaľovača horenia Al(OH)3 je zvýšiť tepelnú kapacitu polyméru, čo mu umožňuje absorbovať viac tepla pred dosiahnutím teploty tepelného rozkladu, čím sa zlepšuje jeho účinnosť pri spomaľovaní horenia. Tento typ spomaľovača horenia dáva plnú hru svojej schopnosti absorbovať veľké množstvo tepla v kombinácii s vodnou parou, aby sa zlepšila jeho vlastná schopnosť spomaľovať horenie.
2. Krycí efekt
Po pridaní retardérov horenia do horľavých materiálov môžu retardéry horenia vytvárať pri vysokých teplotách sklovitú alebo stabilnú penovú kryciu vrstvu na izoláciu kyslíka. Má funkcie tepelnej izolácie, izolácie kyslíka a zabraňuje úniku horľavých plynov smerom von, čím sa dosahuje retardácia horenia. Účel. Napríklad, keď sa organofosforové retardéry horenia zahrejú, môžu vytvoriť zosieťovaný pevný materiál alebo karbonizovanú vrstvu so stabilnejšou štruktúrou. Na jednej strane môže vytvorenie karbonizovanej vrstvy zabrániť ďalšej pyrolýze polyméru a na druhej strane môže zabrániť tomu, aby produkty tepelného rozkladu v ňom vstúpili do plynnej fázy, aby sa zúčastnili procesu spaľovania.
3. Inhibovať reťazovú reakciu
Podľa teórie reťazovej reakcie spaľovania sú na udržanie horenia potrebné voľné radikály. Retardéry horenia môžu pôsobiť na zónu spaľovania v plynnej fáze, aby zachytávali voľné radikály pri spaľovacej reakcii, čím zabraňujú šíreniu plameňov, znižujú hustotu plameňa v spaľovacej zóne a v konečnom dôsledku znižujú rýchlosť reakcie spaľovania, kým sa neskončí. Napríklad teplota vyparovania retardérov horenia obsahujúcich halogén je rovnaká alebo podobná teplote rozkladu polyméru. Keď sa polymér rozkladá teplom, spomaľovač horenia tiež prchá. V tomto čase sa spomaľovač horenia obsahujúci halogén a produkty tepelného rozkladu nachádzajú súčasne v zóne spaľovania v plynnej fáze a halogén môže zachytávať voľné radikály pri spaľovacej reakcii a interferovať s reťazovou reakciou spaľovania.
4. Účinok dusenia nehorľavého plynu
Retardéry horenia sa pri zahrievaní rozkladajú na nehorľavé plyny, čím sa koncentrácia horľavých plynov rozložených z horľavých materiálov zriedi pod dolnú hranicu horenia. Súčasne má tiež zrieďovací účinok na koncentráciu kyslíka v spaľovacej zóne, čím zabraňuje pokračovaniu spaľovania a dosahuje účinok spomaľujúci horenie.