阻燃剂如何发挥作用

发布时间:2022-04-28

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阻燃剂用于提高分子材料的阻燃性,通过提高分子材料的燃点或降低材料的燃烧速度,从而增加救援时间,挽救生命,减少损失。

阻燃剂按结构可分为大分子聚合物阻燃剂和小分子阻燃剂;按使用方法可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂;根据材料是否含卤素,可分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂。但添加型阻燃剂多用于热塑性高分子材料,不与材料中的其他成分发生化学反应,仅以物理方式存在于高分子材料中。反应型阻燃剂多用于热固性高分子材料,参与合成高分子材料的化学反应,成为高分子材料的结构单元。

阻燃剂

高分子材料被明火点燃时,会发生剧烈的氧化反应,释放出大量的羟基。由于羟基非常活泼,很容易与其他物质结合,结合后形成水等有机物。其他有机物与氧气进一步结合分解,形成新的有机物,在这一系列循环反应中,燃烧继续进行。

阻燃剂在这个过程中是如何发挥作用的?根据燃烧的三大要素——可燃物、助燃物质和点火源,阻燃剂的阻燃原理可概括为:

1、阻燃是通过吸收热量来实现的。例如,无机阻燃剂氢氧化铝在高温下分解,释放出结晶水,结晶水蒸发成水蒸气。这个过程会吸收大量热量,降低材料表面的温度并使其具有阻燃性。

2、通过产生不可燃气体稀释氧气,减缓燃烧速度,如氢氧化铝阻燃剂,产生的水蒸气可以降低材料周围氧气的浓度,抑制火势蔓延。

3、在材料表面形成一层致密的覆盖层,使材料与氧气隔绝,如磷系阻燃剂,在高温条件下会变成结构更稳定的交联固体物质或碳化。该层包裹材料,防止继续燃烧。

4、捕获参与燃烧反应的自由基,抑制自由基链式反应,如溴化阻燃剂。在高温条件下,高分子材料热分解时,溴化阻燃剂和热分解产物同时进入气相燃烧区,在气相燃烧区捕获自由基,抑制自由基链式反应,从而防止火焰蔓延。