無鹵阻燃劑燃燒時(shí)煙霧量小,無有毒腐蝕性氣體,無鹵阻燃劑主要是磷化合物和金屬氫氧化物,這兩種化合物在燃燒時(shí)不揮發(fā)或產(chǎn)生腐蝕性氣體,被稱為無污染阻燃劑。
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1、吸熱功能
短時(shí)間燃燒放出的熱量有限,如果能在短時(shí)間內(nèi)吸收火源發(fā)出的一部分熱量,火焰溫度就會(huì)下降,它會(huì)輻射到燃燒表面,氣化的可燃分子會(huì)分解成自由基,發(fā)生燃燒反應(yīng)會(huì)被壓制。
在某種程度上,在高溫下,阻燃劑有強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng),吸收燃燒釋放的部分熱量,降低可燃表面的溫度,有效抑制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生,防止燃燒擴(kuò)散增加。
2、覆蓋
在易燃材料中加入阻燃劑后,阻燃劑在高溫下可形成玻璃狀或穩(wěn)定的泡沫覆蓋層,氧氣分離具有隔熱、隔氧、防止可燃?xì)怏w泄漏等功能,達(dá)到阻燃的目的。
加熱有機(jī)磷阻燃劑產(chǎn)生交聯(lián)固體和碳化層,結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,碳化層的形成,一方面可以阻止聚合物進(jìn)一步熱解,另一方面可以阻止其熱解成其內(nèi)部的氣相并參與燃燒過程。
3、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的抑制
根據(jù)燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的理論,需要自由基來維持燃燒,阻燃劑可以作用于氣相燃燒區(qū),捕獲燃燒反應(yīng)中的自由基,阻止火焰的擴(kuò)散,降低燃燒區(qū)的火焰密度,最終降低燃燒反應(yīng)速率,直至最終增加。
如果鹵系阻燃劑的揮發(fā)溫度與聚合物的分解溫度相同或相近,那么當(dāng)聚合物熱分解時(shí),阻燃劑也會(huì)揮發(fā)。
此時(shí),鹵素阻燃劑與熱解產(chǎn)物同時(shí)置于氣相燃燒區(qū),鹵素能在燃燒反應(yīng)中捕獲自由基,阻止火焰擴(kuò)散,降低火焰密度,降低燃燒區(qū)的燃燒反應(yīng)速率,直至結(jié)束。
4、不燃?xì)怏w窒息
阻燃劑在加熱過程中分解不燃?xì)怏w,將分解后的可燃?xì)怏w濃度稀釋至燃燒下限,它還稀釋了燃燒區(qū)的氧氣濃度,防止持續(xù)燃燒,達(dá)到阻燃效果。