El mecanismo de acción de los retardantes de la llama es bastante complejo, que involucra varios factores, pero el papel de los retardantes de la llama no es más que lograr el objetivo de cortar el ciclo de combustión a través de vías físicas y químicas. Todavía hay muchos aspectos poco claros sobre el mecanismo de acción de los retardantes de la llama, pero en base a las opiniones que se han publicado hasta ahora, pueden resumirse en los siguientes aspectos.
(1) El efecto de deshidratación de los productos de descomposición de los retardantes de la llama hace que la combustión de plásticos carbonizados orgánicos sea la combustión de descomposición, mientras que la combustión de la evaporación y la combustión de descomposición que generalmente no producen llamas no se llevan a cabo mediante sustancias simples. Por lo tanto, si la descomposición térmica del plástico se puede llevar a cabo rápidamente, no permanecer en la etapa de sustancias combustibles pero descomponerse hasta el carbono, puede evitar la combustión. Por ejemplo, la celulosa se impregna con una solución acuosa de sales de fosfato o metales pesados. Después de secar, solo se producen carbonización y zoom durante el calentamiento, lo que dificulta la combustión de llama. Esto se debe a la reacción de deshidratación de la celulosa causada por el fosfato, que promueve la generación de carbono de celulosa.
Cuando los compuestos de fósforo orgánico están expuestos a llamas, se producen las siguientes reacciones de descomposición:
Compuesto de fósforo orgánico - monofosfato - monofosfato - pirofosfato - pirofosfato
El ácido polifosfórico generado final es un agente deshidratante muy fuerte que puede promover la carbonización de los compuestos orgánicos, y la película negra de carbono resultante juega un papel retardante de llama.
(2) El retardante de la llama se descompone para formar una película protectora no volátil. El retardante de la llama se descompone a la temperatura de la combustión de resina, y sus productos de descomposición forman una película protectora no volátil que cubre la superficie de la resina, aislando así el aire y logrando el propósito del retraso de la llama. Este es el caso cuando se usa la mezcla de ácido bórico bórax y fosfuro como retardantes de la llama.
Los haluros de fósforo (R4PX) sufren descomposición térmica para formar fósforo y haluros de alquilo (RX). El fósforo se oxida fácilmente para formar óxidos de fósforo (R3PO), que se descomponen aún más para formar cuerpos de vidrio polifosfato. Este cuerpo de vidrio continuo forma una película protectora. Cubriendo la superficie del polímero para aislar el oxígeno y ejercer su efecto de retardante de la llama.
(3) Los productos de descomposición de los retardantes de la llama cortan la reacción en cadena de los radicales libres y los descomponen en hollín durante la combustión de plástico. El hollín oxida y se descompone a altas temperaturas para producir radicales libres, y la reacción en cadena de los radicales libres continúa la combustión de la llama de la llama. En el proceso de combustión de los polímeros, la combustión de la llama es la más importante, por lo que si la reacción en cadena de H0 y los radicales libres pueden cortarse, la combustión de la llama se puede prevenir de manera efectiva.
El proceso de combustión de los hidrocarburos es muy complejo. Ho · Los radicales libres tienen alta energía. La velocidad de reacción es muy rápida. Por lo tanto, el grado de combustión está determinado por la proliferación de radicales libres.
Cuando estén presentes los retardantes de la llama halogenados, se descompondrán a altas temperaturas para producir haluros de hidrógeno, lo que puede capturar los radicales de alta energía generados durante la combustión y convertirlos en radicales X · de baja energía y agua. Al mismo tiempo, los radicales x · reaccionan con hidrocarburos para regenerarse en HX. Este ciclo continúa, cortando así la reacción en cadena de los radicales Ho ·. El hidrógeno producido por la descomposición térmica de los polímeros se convierte en agua a través de la vía anterior, dejando solo el carbono negro como humo negro, lo que resulta en la extinción de la llama de los hidrocarburos.
(4) El efecto sinérgico de la iniciación de radicales libres, el frente de oxidación y los retardantes que contienen halógeno pueden producir un efecto de retardante de llama muy fuerte al combinar retardantes de llama alifática con iniciadores de radicales libres como peróxidos e isoplásticos. Esto se debe a que, bajo la acción del calor, los iniciadores de radicales libres, como los peróxidos, promueven la producción de radicales libres BR, lo que hace que los radicales libres generados durante la combustión desaparezcan rápidamente.
Al usar halógenos que contienen retardantes de llama solo, el poliestireno requiere 10% a 15% CL o 4% a 5% BR para lograr retraso de la llama; Si se usa en combinación con iniciadores de radicales libres. Se necesita solo 4% a 8% C1 o 0.5% a 3% BR.
El óxido de antimonio (SB2O3) tiene mala efectividad cuando se usa solo como un retardante de la llama, pero tiene excelentes efectos cuando se combina con haluros, principalmente debido a la formación de haluros antimonios a altas temperaturas.
SBCL3 (punto de ebullición 223 grados) y SBBR3 (punto de ebullición 288 grados) son sustancias volátiles con altos puntos de ebullición, que pueden permanecer en la zona de combustión durante un período de tiempo más largo. Los haluros de antimonio pueden promover polímeros en fases líquidas y sólidas. Deshalogenación del sistema de retardante de llama y carbonización de la superficie del polímero. Al mismo tiempo, puede capturar Ho · radicales en la fase gaseosa. Por lo tanto, la combinación de óxido de antimonio y retardantes de llama halogenados es la fórmula de retardante de llama más utilizada.
(1) Dispersión del calor de combustión y dilución de sustancias inflamables
El hidróxido de aluminio es uno de los retardantes de la llama con esta función. Su retraso de la llama no es fuerte, por lo que la cantidad agregada es tan alta como 40-60 piezas, lo que también sirve como relleno. Cuando se quema plástico, el hidróxido de aluminio se descompone y absorbe una gran cantidad de calor.
Debido a la gran absorción del calor de combustión, se reduce la temperatura del polímero, disminuyendo así la descomposición, la evaporación y la combustión. El hidróxido de aluminio no es combustible, y cuando se llena en un polímero en una cantidad de 40-60 partes, es equivalente a "diluir" el polímero combustible. Mejorando así el retraso de la llama.
Por otro lado, mientras que la descomposición térmica de los polímeros produce gases inflamables, si el sistema de retardante de la llama del polímero puede descomponerse para producir gases no inflamables como H2O, HCL, NBR, CO2, NH3, N2, etc., puede diluir los gases inflamables hasta un efecto retardante de los llamadas y alcanzar. La función de los retardantes de la llama es en realidad un proceso complejo que combina varios factores mencionados anteriormente.
