سازوکارهای بازدارنده شعله بازدارنده های شعله کدامند؟

مکانیسم عملکرد بازدارنده های شعله نسبتاً پیچیده است و هنوز کاملاً شناخته نشده است. به طور کلی اعتقاد بر این است که ترکیبات هالوژن در معرض آتش و گرما دچار واکنش تجزیه می شوند و یونهای هالوژن تجزیه شده با ترکیبات پلیمری واکنش نشان داده و هیدروژن هالید تولید می کنند. دومی با تعداد زیادی رادیکال فعال هیدروکسیل (HO ·) که در هنگام احتراق ترکیبات پلیمری تکثیر می شوند ، واکنش نشان می دهد ، غلظت آن را کاهش می دهد و سرعت سوزاندن را تا زمان خاموش شدن شعله کاهش می دهد. در بین هالوژن ها ، برم دارای تاخیر شعله بیشتری نسبت به کلر است. نقش بازدارنده های شعله حاوی فسفر این است که آنها هنگام سوختن اسید متافسفریک تشکیل می دهند و اسید متافسفریک به صورت یک حالت چند مولتی بسیار پایدار پلیمری می شود که به یک لایه محافظ پلاستیک تبدیل می شود و اکسیژن را جدا می کند.
بازدارنده های شعله اثرات بازدارنده شعله خود را از طریق چندین مکانیزم مانند اثر گرماگیر ، اثر پوششی ، مهار واکنش زنجیره ای و خفگی گازهای غیر قابل احتراق اعمال می کنند. بیشتر بازدارنده های شعله از طریق عمل مشترک چندین مکانیسم به هدف بازدارندگی شعله دست می یابند.

1. جذب گرما
گرمای آزاد شده توسط هر احتراق در مدت زمان نسبتاً کوتاه محدود است. اگر بخشی از گرمای آزاد شده توسط منبع آتش در مدت زمانی نسبتاً کوتاه قابل جذب باشد ، دمای شعله کاهش می یابد ، به سطح احتراق تابانده و بر روی بخار شده عمل می کند. گرمای تجزیه در اثر حرارت مولکول های قابل احتراق به رادیکال های آزاد ایجاد می شود کاهش می یابد و واکنش احتراق تا حدی سرکوب می شود. در شرایط دمای بالا ، بازدارنده شعله تحت یک واکنش شدید گرماگیر قرار می گیرد ، بخشی از گرمای آزاد شده توسط احتراق را جذب می کند ، دمای سطح مواد قابل احتراق را کاهش می دهد ، به طور موثر تولید گازهای قابل احتراق را مهار می کند و از گسترش احتراق جلوگیری می کند. مکانیسم بازدارنده شعله بازدارنده شعله Al (OH) 3 افزایش ظرفیت حرارتی پلیمر است تا بتواند گرمای بیشتری را قبل از رسیدن به دمای تجزیه حرارتی جذب کند و در نتیجه عملکرد بازدارنده شعله آن را بهبود بخشد. این نوع بازدارنده شعله با ترکیب شدن با بخار آب ، خصوصیات بزرگ جذب گرما را کاملاً بازی می کند و توانایی بازدارنده شعله خود را بهبود می بخشد.
2. پوشاندن
پس از افزودن بازدارنده شعله به مواد قابل احتراق ، بازدارنده شعله می تواند یک لایه پوششی کف شیشه ای یا پایدار را در دمای بالا تشکیل دهد ، که می تواند اکسیژن را عایق بندی کند ، عملکرد عایق حرارتی ، عایق اکسیژن داشته باشد و از خروج گاز قابل احتراق جلوگیری کند ، به همین ترتیب برای رسیدن به هدف بازدارندگی شعله. به عنوان مثال ، بازدارنده های شعله فسفر آلی می توانند هنگام گرم شدن مواد جامد پیوندی متقاطع یا لایه های کربن دار با ساختار پایدارتر تولید کنند. تشکیل لایه کربنیزه می تواند از تجزیه در اثر تجزیه و تحلیل بیشتر پلیمر جلوگیری کند و از طرف دیگر ، از ورود محصولات تجزیه حرارتی درون آن به فاز گاز برای شرکت در فرآیند احتراق جلوگیری می کند.
3. مهار واکنش زنجیره ای
طبق تئوری واکنش زنجیره احتراق ، رادیکال های آزاد برای حفظ احتراق مورد نیاز هستند. بازدارنده های شعله می توانند در منطقه احتراق فاز گاز عمل کنند تا رادیکال های آزاد را در واکنش احتراق تصرف کنند ، در نتیجه از گسترش شعله های آتش جلوگیری می کنند ، تراکم شعله در منطقه احتراق را کاهش می دهند و در نهایت سرعت واکنش احتراق را تا زمانی که متوقف شود کاهش می دهند. به عنوان مثال ، بازدارنده های شعله حاوی هالوژن دمای تبخیر یکسان یا مشابه دمای تجزیه پلیمر دارند. وقتی پلیمر در اثر گرما تجزیه می شود ، بازدارنده شعله نیز در همان زمان فرار می شود. در این زمان ، بازدارنده شعله حاوی هالوژن و محصول تجزیه حرارتی همزمان در منطقه احتراق فاز گاز هستند و هالوژن می تواند رادیکال های آزاد را در واکنش احتراق تصرف کرده و در واکنش زنجیره احتراق تداخل ایجاد کند.
4- اثر خفگی گاز غیر قابل احتراق
بازدارنده های شعله در صورت گرم شدن گاز غیر قابل احتراق را تجزیه کرده و غلظت گاز قابل احتراق را از مواد قابل احتراق به زیر حد احتراق پایین رقیق می کنند. در عین حال ، همچنین غلظت اکسیژن را در منطقه احتراق رقیق می کند ، از ادامه احتراق جلوگیری می کند و به یک اثر بازدارنده شعله دست می یابد.