Le mécanisme d'action des retardateurs de flammes est assez complexe, impliquant divers facteurs, mais le rôle des retardateurs de flammes n'est rien de plus que d'atteindre l'objectif de couper le cycle de combustion par des voies physiques et chimiques. Il y a encore de nombreux aspects peu clairs sur le mécanisme d'action des retardateurs de flamme, mais sur la base des opinions qui ont été publiées jusqu'à présent, elles peuvent être résumées dans les aspects suivants.
(1) L'effet de déshydratation des produits de décomposition des retardataires de flamme fait que la combustion des plastiques carbonisés organiques est une combustion de décomposition, tandis que la combustion d'évaporation et la combustion de décomposition qui ne produisent généralement pas de flammes ne sont pas effectuées par des substances simples. Par conséquent, si la décomposition thermique du plastique peut être rapidement réalisée, ne restant pas au stade des substances combustibles mais se décomposant jusqu'au carbone, elle peut empêcher la combustion. Par exemple, la cellulose imprégnée d'une solution aqueuse de phosphate ou de sels de métaux lourds. Après séchage, seule la carbonisation et le zoom se produisent pendant le chauffage, ce qui rend difficile la combustion de la flamme. Cela est dû à la réaction de déshydratation de la cellulose causée par le phosphate, qui favorise la génération de carbone de cellulose.
Lorsque les composés de phosphore organique sont exposés aux flammes, les réactions de décomposition suivantes se produisent:
Composé de phosphore organique - monophosphate - monophosphate - pyrophosphate - pyrophosphate
L'acide polyphosphorique généré final est un agent déshydratant très fort qui peut favoriser la carbonisation des composés organiques, et le film noir en carbone résultant joue un rôle ignifuge.
(2) Le retardateur de flamme se décompose pour former un film de protection non volatile. Le retardateur de flamme se décompose à la température de la combustion de la résine, et ses produits de décomposition forment un film de protection non volatile couvrant la surface de la résine, isolant ainsi l'air et atteignant le but du retard de flamme. C'est le cas lors de l'utilisation du mélange d'acide borique borax et du phosphure comme retardateurs de flamme.
Les halogénures de phosphore (R4px) subissent une décomposition thermique pour former des halogénures de phosphore et d'alkyle (RX). Le phosphore est facilement oxydé pour former des oxydes de phosphore (R3PO), qui se décomposent davantage pour former des corps en verre de polyphosphate. Ce corps en verre continu forme un film protecteur. Couvrir la surface du polymère pour isoler l'oxygène et exercer son effet issue de la flamme.
(3) Les produits de décomposition des retardateurs de flamme ont coupé la réaction en chaîne des radicaux libres et les décomposent en suie pendant la combustion plastique. La suie oxyde et se décompose à des températures élevées pour produire des radicaux libres, et la réaction en chaîne des radicaux libres continue la combustion de flammes de la flamme. Dans le processus de combustion des polymères, la combustion des flammes est la plus importante, donc si la réaction en chaîne de H0 et des radicaux libres peut être coupé, la combustion des flammes peut être effectivement empêchée.
Le processus de combustion des hydrocarbures est très complexe. Les radicaux libres ont une grande énergie. La vitesse de réaction est très rapide. Ainsi, le degré de combustion est déterminé par la prolifération des radicaux libres.
Lorsque des retardateurs de flamme halogénés sont présents, ils se décomposeront à des températures élevées pour produire des halogénures d'hydrogène, ce qui peut capturer des radicaux de haute énergie générés pendant la combustion et les convertir en radicaux X · à basse énergie et à l'eau. Dans le même temps, les radicaux x · réagissent avec les hydrocarbures pour se régénérer en HX. Ce cycle se poursuit, coupant ainsi la réaction en chaîne des radicaux ho ·. L'hydrogène produit par la décomposition thermique des polymères est converti en eau à travers la voie ci-dessus, ne laissant que le noir de carbone comme de la fumée noire, entraînant l'extinction de la flamme des hydrocarbures.
(4) L'effet synergique de l'initiation des radicaux libres, du front d'oxydation et des retardateurs de flamme contenant des halogènes peut produire un effet issue de la flamme très fort en combinant les retardateurs de flamme aliphatique avec des initiateurs radicaux libres tels que les peroxydes et les isoplastiques. En effet, sous l'action de la chaleur, les initiateurs de radicaux libres tels que les peroxydes favorisent la production de radicaux libres Br, provoquant la disparition rapidement des radicaux libres générés pendant la combustion.
Lorsque vous utilisez les retardateurs de flamme contenant des halogènes seuls, le polystyrène nécessite 10% à 15% de CL ou 4% à 5% BR pour atteindre un retard de flamme; S'il est utilisé en combinaison avec des initiateurs radicaux libres. Seulement 4% à 8% C1 ou 0,5% à 3% BR sont nécessaires.
L'oxyde d'antimoine (SB2O3) a une mauvaise efficacité lorsqu'il est utilisé seul comme issue de flamme, mais il a d'excellents effets lorsqu'ils sont combinés avec des halogénures, principalement en raison de la formation d'halogénures d'antimoine à des températures élevées.
SBCL3 (point d'ébullition 223 degré) et SBBR3 (point d'ébullition 288 degrés) sont des substances volatiles avec des points d'ébullition élevés, qui peuvent rester dans la zone de combustion pendant une période plus longue. Les halogénures d'antimoine peuvent favoriser les polymères dans les phases liquides et solides. Déshalogénation du système ignifuge et carbonisation de la surface du polymère. Dans le même temps, il peut capturer des radicaux dans la phase gazeuse. Par conséquent, la combinaison d'oxyde d'antimoine et de retardateurs de flamme halogénés est la formule issuelle de flamme la plus utilisée.
(1) Dispersion de la chaleur de combustion et dilution des substances inflammables
L'hydroxyde d'aluminium est l'un des retardateurs de flamme avec cette fonction. Son retard de flamme n'est pas fort, donc le montant ajouté est aussi élevé que 40 à 60 parties, qui sert également de remplissage. Lorsque le plastique brûle, l'hydroxyde d'aluminium se décompose et absorbe une grande quantité de chaleur.
En raison de la grande absorption de la chaleur de combustion, la température du polymère est abaissée, ralentissant ainsi la décomposition, l'évaporation et la combustion. L'hydroxyde d'aluminium est non combustible et, lorsqu'il est rempli dans un polymère dans une quantité de 40 à 60 parties, il équivaut à "diluer" le polymère combustible. Améliorant ainsi le retard de flamme.
D'un autre côté, tandis que la décomposition thermique des polymères produit des gaz inflammables, si le système issue de la flamme de polymère peut se décomposer pour produire des gaz non inflammables tels que H2O, HCL, NBR, CO2, NH3, N2, etc., il peut diluer les gaz inflammables à une certaine étendue et à l'effet de flamme. La fonction des retardateurs de flamme est en fait un processus complexe qui combine divers facteurs mentionnés ci-dessus.
