阻燃剂的作用机理主要包括以下几个方面,这些机理共同作用以达到降低材料在火焰中的可燃性、减缓火焰蔓延速度的目的: 1. **吸热作用**: - 阻燃剂在高温条件下能发生强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。 - 例如,某些热容量高的阻燃剂在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热分解反应,降低纤维材料表面和火焰区的温度,减慢热裂解反应的速度,抑制可燃性气体的生成。 2. **覆盖作用**: - 阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。 - 阻燃剂受热后,在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层,成为凝聚相和火焰之间的一个屏障,阻止可燃性气体的扩散和热传导、热辐射,从而抑制热裂解和燃烧反应。 3. **抑制链反应**: - 阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,阻止火焰的传播,使燃烧反应速度下降直至终止。 - 卤素阻燃剂的阻燃机理就属于此类,卤素能够捕捉燃烧反应中的自由基,干扰燃烧的链反应进行。 4. **不燃气体窒息作用**: - 阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下,同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行。 - 这类阻燃剂能在受热时分解出大量不燃性气体,如CO2、N2、NH3等,可以稀释可燃性气体和冲淡燃烧区氧的浓度,阻止燃烧发生。 5. **凝聚相阻燃**: - 在凝聚相反应区,阻燃剂可改变材料的热裂解过程,促使材料发生脱水、缩合、环化、交联等反应,直至炭化,使炭化残渣增加,可燃性气体减少,起到阻燃作用。 6. **熔滴作用**: - 在阻燃剂的作用下,纤维材料发生解聚,熔融温度降低,增加了熔点和着火点之间的温差,使纤维材料在裂解之前软化、收缩、熔融,成为熔融液滴滴落,大部分热量被带走,从而中断了热反馈到纤维材料上的过程,最终中断了燃烧,使火焰自熄。 阻燃剂的作用机理是一个复杂的过程,实际上很多阻燃体系是同时有多种阻燃机理在起作用,以达到最佳的阻燃效果。

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