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    阻燃機理

    阻燃機理


    物質燃燒需要三個條件:

    (1)必須有可燃物;

    (2)必須與助燃性氣體接觸;

    (3)溫度達到可燃物的著火點。

    阻燃劑的阻燃作用就是在聚合物材料的燃燒過程中能阻止或抑制其物理或化學變化的速度。

     

    阻燃劑阻燃作用

    吸熱效應:通過分解吸熱或熱分解產生不燃性揮發物的汽化熱,使高聚物材料的溫度上升發生困難。

    覆蓋效應:在較高溫度下生成穩定的覆蓋層,或分解生成泡沫狀物質,覆蓋于高聚物材料的表面,隔絕熱、氧傳遞。

    稀釋效應:受熱分解時能夠產生大量的不燃性氣體,將可燃性氣體和氧氣稀釋而達到不可燃。

    捕捉自由基:捕捉燃燒反應的活性中間體HO·、H·、·O·、HOO·等,抑制自由基連鎖反應。

    協同效應:單獨使用并無阻燃效果或阻燃效果不大,多種材料并用就可起到增強阻燃的效果。

    抑煙作用:抑制可燃性氣體產生。

    阻燃機理:

    氣相阻燃機理:

    在氣相中使燃燒中斷或延緩鏈式燃燒反應的阻燃作用

    (1)阻燃材料受熱或燃燒時能產生自由基抑制劑,從而使燃燒鏈式反應中斷。應用廣泛的鹵—銻協同體系主要按此機理產生阻燃作用。

    (2)阻燃材料受熱或燃燒時生成細微粒子,它們能促進自由基相互結合以終止鏈式燃燒反應。

    (3)阻燃材料受熱或燃燒時釋出大量惰性氣體或高密度蒸氣,前者可稀釋氧和氣態可燃產物,并降低此可燃氣的溫度,致使燃燒終止。后者則覆蓋于可燃氣上,隔絕它與空氣的接觸,因而使燃燒窒息。

    凝聚相阻燃:

      在凝聚相中延緩或中斷阻燃材料熱分解而產生的阻燃作用

    (1)阻燃劑在固相中延緩或阻止可產生可燃性氣體和自由基的熱分解。

    (2)阻燃材料中比熱容較大的無機填料,通過蓄熱和導熱使材料不易達到熱分解溫度。

    (3)阻燃劑受熱分解吸熱,使阻燃材料溫升減緩或中止。工業上大量使用的氫氧化鋁及氫氧化鎂均屬此類阻燃劑。

    (4)阻燃材料燃燒時在其表面生成多孔炭層,此層難燃、隔熱、隔氧,又可阻止可燃氣進入燃燒氣相,致使燃燒中斷。膨脹型阻燃劑即按此機理阻燃。

    中斷熱交換阻燃:

        是指將阻燃材料燃燒產生的部分熱量帶走,致使材料不能維持熱分解溫度,因而不能持續產生可燃氣體,于是燃燒自熄

    當阻燃材料受強熱或燃燒時可熔化,而熔融材料易滴落,因而將大部分熱量帶走,減少了反饋至本體材料的熱量,致使燃燒延緩,最后可能中止燃燒。

    但易熔融材料的可燃性通常都較低,但滴落的灼熱液滴可引燃其他物質,增加火災危險性

     



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