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阻燃劑的作用機理
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-5 11:45:15 |
不同的阻燃劑可起到不同的阻燃作用，它們能使燃燒的五個階段中的某一個或幾個階段的速度加以抑制，最好能讓燃燒在萌芽狀態(tài)就被制止，即截斷某一階段來源或中斷連鎖反應(yīng)，停止游離基的產(chǎn)生。
阻燃劑的作用機理有多種，分述如下。
阻燃劑的作用機理1、保護膜機理
阻燃劑在燃燒溫度下形成了一層不燃燒的保護膜，覆蓋在材料上，隔離空氣而阻燃。這又分為兩種情況。
（1）玻璃狀薄膜 阻燃劑在燃燒溫度下的分解成為不揮發(fā)、不氧化的玻璃狀薄膜，覆蓋在材料的表面上，可隔離空氣（或氧），且能使熱量反射出去或具有低的導(dǎo)熱系數(shù)，從而達到阻燃的目的。如使用鹵代磷作阻燃劑就是這種情況。
（2）隔熱焦炭層 阻燃劑在燃燒溫度下可使材料表面脫水碳化，形成一層多孔性隔熱焦炭層，從而阻止熱的傳導(dǎo)而起阻燃作用。如經(jīng)磷化處理過的纖維素，當受熱分解是，纖維素首先分解出磷酸，它是一種很好的脫水作用的催化劑，與纖維素作用的結(jié)果，脫去水分留下焦炭。當受強熱時，磷酸聚合成聚磷酸。后者是一種更強有力的脫水催化劑。
阻燃劑的作用機理2、不燃性氣體機理
阻燃劑能在中等溫度行下立即分解出不燃性氣體，稀釋可燃性氣體和沖淡燃燒區(qū)氧的濃度，阻止燃燒發(fā)生。作為這類阻燃劑的代表為含鹵阻燃劑，有機鹵素化合物受熱后釋放出HX。XH是難燃性氣體，不僅稀釋空氣中的氧，而且其相對密度比空氣大，可替代空氣形成保護層，使材料的燃燒速度減緩或熄滅，HBr與HCl的重量比為1:2.2，因而含溴阻燃劑的效能約為含氯阻燃劑效能的2.2倍。
阻燃劑的作用機理3、冷卻機理
阻燃劑能使聚合物材料的固體表面在較低溫度下熔化，吸收潛熱或發(fā)生吸熱反應(yīng)，大量消耗掉熱量，從而阻止燃燒繼續(xù)進行。此類阻燃劑有氫氧化鋁和氫氧化鎂。
阻燃劑的作用機理4、終止鏈鎖反應(yīng)機理
阻燃劑的分解產(chǎn)物易與活性游離基作用，降低某些游離基的濃度，使作為燃燒支柱的鏈鎖反應(yīng)不能順利進行。聚合物燃燒是，一般分解為烴，烴在高溫下進一步氧化分解為OH?游離基。如果能將發(fā)生鏈鎖反應(yīng)的OH?除去，則能有效地防止燃燒。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)是種含磷元素的無鹵環(huán)保型阻燃劑，面上大多數(shù)產(chǎn)品為白色片狀結(jié)晶，改產(chǎn)品為白色結(jié)晶性粉末，也更用于溶解于有機溶劑。產(chǎn)品生產(chǎn)出口廠家主要分布在江蘇丶浙江，目前磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)生產(chǎn)出口廠家價格以江蘇為主。
阻燃劑的作用機理5、協(xié)同作用機理
阻燃劑的復(fù)配是利用阻燃劑之間的相互作用，從而提高阻燃劑效能，稱為協(xié)同作用體系。常用的協(xié)同作用體系有銻—鹵體系，磷-鹵體系，磷-氮體系。
維持燃燒的三要素：可燃物，氧，熱。具備這三要素的燃燒過程，大致分為五個不同的階段。
（1）加熱階段 由外部熱源產(chǎn)生的熱量給予聚合物，使聚合物的溫度逐漸升高，升溫的速度取決于外界供給熱量的多少，接觸物的體積大小，火焰溫度的高低等；同時也取決于聚合物的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)的大小。
（2）降解階段 聚合物被加熱到一定溫度，變化到一定程度后，聚合物分子中最弱的鍵斷裂，即發(fā)生熱降解，這取決于該鍵的鍵能大小。
（3）分解階段 當溫度上升達到一定程度時，除弱鍵斷裂外，主鍵也斷裂，即發(fā)生裂解，產(chǎn)生低分子物：①可燃性氣體：H2、CH4、CO等；②不燃性氣體：CO2、HCl、HBr等；③液態(tài)產(chǎn)物，聚合物部分解聚為液態(tài)產(chǎn)物；④固態(tài)產(chǎn)物，聚合物可部分焦化為焦炭，也可不完全燃燒產(chǎn)生煙塵粒子（可形成煙霧，危害很大）等。
（4）點燃階段 當分解階段所產(chǎn)生的可燃性氣體達到一定濃度，且溫度也達到其燃點或閃點，并有足夠的氧或氧化劑存在時，開始出現(xiàn)火焰，這就是“點燃”，燃燒從此開始。
（5）燃燒階段 燃燒釋放出的能量和活性游離基引起的連鎖反應(yīng)，不斷提供可燃物質(zhì)，使燃燒自動傳播和擴展，火焰越來越大。
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