O mecanismo de ação dos retardadores de chama

O mecanismo de ação dos retardadores de chama é relativamente complexo e ainda não totalmente compreendido. Acredita-se geralmente que os compostos de halogênio se decompõem quando aquecidos pelo fogo, e os íons de halogênio decompostos reagem com os compostos poliméricos para produzir haleto de hidrogênio. Este último reage com radicais hidroxila ativos (HO·) que proliferam em grandes quantidades durante o processo de queima de compostos poliméricos, reduzindo sua concentração e diminuindo a velocidade de queima até a extinção da chama. Entre os halogênios, o bromo tem maior efeito retardador de chama que o cloro. A função dos retardadores de chama contendo fósforo é formar ácido metafosfórico quando queimam. O ácido metafosfórico polimeriza em um estado de polímero muito estável e se torna uma camada protetora para os plásticos isolarem o oxigênio.
Os retardadores de chama exercem seus efeitos retardadores de chama através de vários mecanismos, como efeito endotérmico, efeito de cobertura, inibição de reação em cadeia, efeito de sufocamento de gás não inflamável, etc.
1. Efeito endotérmico
O calor libertado por qualquer combustão num curto espaço de tempo é limitado. Se parte do calor liberado pela fonte de fogo puder ser absorvido em um curto espaço de tempo, a temperatura da chama diminuirá, irradiará para a superfície em chamas e atuará sobre o gás gaseificado. O calor necessário para quebrar as moléculas combustíveis em radicais livres será reduzido e a reação de combustão será inibida até certo ponto. Sob condições de alta temperatura, os retardadores de chama sofrem uma forte reação endotérmica, absorvendo parte do calor liberado pela combustão, diminuindo a temperatura da superfície dos materiais combustíveis, inibindo efetivamente a geração de gases inflamáveis ​​e evitando a propagação da combustão. O mecanismo retardador de chama do Al (OH) 3 é aumentar a capacidade térmica do polímero, permitindo-lhe absorver mais calor antes de atingir a temperatura de decomposição térmica, melhorando assim seu desempenho retardador de chama. Este tipo de retardador de chama dá plena capacidade de absorver uma grande quantidade de calor quando combinado com vapor de água para melhorar sua própria capacidade de retardar a chama.
2. Efeito de cobertura
Depois de adicionar retardadores de chama a materiais combustíveis, os retardadores de chama podem formar uma camada de cobertura de espuma vítrea ou estável em altas temperaturas para isolar o oxigênio. Tem as funções de isolamento térmico, isolamento de oxigênio e prevenção de gases inflamáveis ​​​​escapando para fora, alcançando assim o retardamento de chama. Propósito. Por exemplo, quando os retardadores de chama organofosforados são aquecidos, eles podem produzir um material sólido reticulado ou uma camada carbonizada com uma estrutura mais estável. Por um lado, a formação da camada carbonizada pode impedir a pirólise adicional do polímero e, por outro lado, pode impedir que os produtos da decomposição térmica no seu interior entrem na fase gasosa para participarem no processo de combustão.
3. Inibir a reação em cadeia
De acordo com a teoria da reação em cadeia da combustão, os radicais livres são necessários para manter a combustão. Os retardadores de chama podem atuar na zona de combustão da fase gasosa para capturar radicais livres na reação de combustão, evitando assim a propagação das chamas, reduzindo a densidade da chama na zona de combustão e, finalmente, reduzindo a velocidade da reação de combustão até que ela seja encerrada. Por exemplo, a temperatura de evaporação de retardadores de chama contendo halogênio é igual ou semelhante à temperatura de decomposição do polímero. Quando o polímero se decompõe pelo calor, o retardador de chama também volatiliza ao mesmo tempo. Neste momento, o retardador de chama contendo halogênio e os produtos de decomposição térmica estão na zona de combustão da fase gasosa ao mesmo tempo, e o halogênio pode capturar os radicais livres na reação de combustão e interferir na reação em cadeia de combustão.
4. Efeito de sufocamento por gás não inflamável
Os retardadores de chama se decompõem em gases não combustíveis quando aquecidos, diluindo a concentração de gases combustíveis decompostos de materiais combustíveis abaixo do limite inferior de combustão. Ao mesmo tempo, também tem um efeito diluidor na concentração de oxigénio na zona de combustão, impedindo a continuação da combustão e conseguindo um efeito retardador de chama.