O mecanismo de ação dos retardadores de chama é bastante complexo, envolvendo vários fatores, mas o papel dos retardadores de chama nada mais é do que atingir o objetivo de cortar o ciclo de combustão através de vias físicas e químicas. Ainda existem muitos aspectos pouco claros sobre o mecanismo de ação dos retardadores de chama, mas com base nas opiniões que foram publicadas até agora, elas podem ser resumidas nos seguintes aspectos.
(1) O efeito de desidratação dos produtos de decomposição dos retardadores de chama causa a combustão de plásticos carbonizados orgânicos como combustão de decomposição, enquanto a combustão e a combustão de evaporação e a combustão de decomposição que geralmente não produzem chamas não são realizadas por substâncias simples. Portanto, se a decomposição térmica do plástico puder ser realizada rapidamente, não permanecendo no estágio de substâncias combustíveis, mas decompando todo o caminho para o carbono, isso pode impedir a combustão. Por exemplo, a celulose impregnada com uma solução aquosa de fosfato ou sais de metais pesados. Após a secagem, apenas a carbonização e o zoom ocorrem durante o aquecimento, o que dificulta causar combustão de chama. Isso se deve à reação de desidratação da celulose causada por fosfato, que promove a geração de carbono de celulose.
Quando os compostos de fósforo orgânico são expostos a chamas, ocorrem as seguintes reações de decomposição:
Composto de fósforo orgânico - monofosfato - monofosfato - pirofosfato - pirofosfato
O ácido polifosfórico gerado final é um agente desidratante muito forte que pode promover a carbonização de compostos orgânicos, e o filme preto de carbono resultante desempenha um papel retardador de chama.
(2) O retardador de chama se decompõe para formar um filme de proteção não volátil. O retardador da chama se decompõe à temperatura da combustão da resina, e seus produtos de decomposição formam um filme de proteção não volátil que cobre a superfície da resina, isolando assim o ar e alcançando o objetivo da retardância da chama. É o caso ao usar a mistura de ácido borax bórico e fosfido como retardadores de chama.
Os halogenetos de fósforo (R4PX) sofrem decomposição térmica para formar halogenetos de fósforo e alquil (RX). O fósforo é facilmente oxidado para formar óxidos de fósforo (R3PO), que se decompõem ainda para formar corpos de vidro polifosfato. Este corpo de vidro contínuo forma um filme de proteção. Cobrindo a superfície do polímero para isolar oxigênio e exercer seu efeito retardador de chama.
(3) Os produtos de decomposição dos retardadores de chama cortam a reação em cadeia dos radicais livres e os decompõem em fuligem durante a combustão plástica. A fuligem oxida e se decompõe ainda em altas temperaturas para produzir radicais livres, e a reação em cadeia dos radicais livres continua a combustão da chama da chama. No processo de combustão dos polímeros, a combustão da chama é a mais importante; portanto, se a reação em cadeia de H0 e os radicais livres poderão ser cortados, a combustão da chama pode ser efetivamente evitada.
O processo de combustão dos hidrocarbonetos é muito complexo. Os radicais livres têm alta energia. A velocidade da reação é muito rápida. Portanto, o grau de combustão é determinado pela proliferação de radicais livres.
Quando os retardadores de chama halogenados estiverem presentes, eles se decompõem em altas temperaturas para produzir halogenetos de hidrogênio, que podem capturar radicais de alta energia gerados durante a combustão e convertê-los em radicais x · de baixa energia e água. Ao mesmo tempo, os radicais x · reagem com hidrocarbonetos para se regenerar em HX. Esse ciclo continua, cortando a reação em cadeia dos radicais ho ·. O hidrogênio produzido pela decomposição térmica dos polímeros é convertido em água através da via acima, deixando apenas o carbono preto como fumaça preta, resultando na extinção da chama dos hidrocarbonetos.
(4) O efeito sinérgico da iniciação de radicais livres, a frente da oxidação e os retardadores de chama que contêm halogênio pode produzir um efeito retardador de chama muito forte, combinando retardadores de chama alifática com iniciadores de radicais livres, como peróxidos e isoplásticos. Isso ocorre porque, sob a ação do calor, iniciadores de radicais livres, como os peróxidos, promovem a produção de radicais livres, causando os radicais livres gerados durante a combustão para desaparecer rapidamente.
Ao usar halogênio contendo retardadores de chama isoladamente, o poliestireno requer 10% a 15% de Cl ou 4% a 5% de BR para obter retardância de chama; Se usado em combinação com iniciadores de radicais livres. São necessários apenas 4% a 8% C1 ou 0,5% a 3% de BR.
O óxido antimônio (SB2O3) tem baixa eficácia quando usado sozinho como retardador de chama, mas tem excelentes efeitos quando combinado com halogenetos, principalmente devido à formação de halogenetos de antimônio em altas temperaturas.
SBCL3 (ponto de ebulição de 223 graus) e SBBR3 (ponto de ebulição de 288 graus) são substâncias voláteis com pontos de ebulição altos, que podem permanecer na zona de combustão por um longo período de tempo. Os halogenetos de antimônio podem promover polímeros em fases líquidas e sólidas. Dehalogenação do sistema retardador de chama e carbonização da superfície do polímero. Ao mesmo tempo, pode capturar os radicais ho · na fase gasosa. Portanto, a combinação de óxido antimônio e retardadores de chama halogenados é a fórmula retardante da chama mais amplamente usada.
(1) Dispersão de calor de combustão e diluição de substâncias inflamáveis
O hidróxido de alumínio é um dos retardadores de chama com essa função. Seu retardamento de chama não é forte; portanto, a quantidade adicionada é de 40 a 60 partes, o que também serve como preenchimento. Quando queimaduras de plástico, o hidróxido de alumínio se decompõe e absorve uma grande quantidade de calor.
Devido à grande absorção do calor da combustão, a temperatura do polímero é reduzida, diminuindo assim a decomposição, a evaporação e a combustão. O hidróxido de alumínio é não combustível e, quando preenchido em um polímero em uma quantidade de 40-60 partes, é equivalente a "diluir" o polímero combustível. Melhorando assim o retardamento da chama.
Por outro lado, enquanto a decomposição térmica dos polímeros produz gases inflamáveis, se o sistema retardador de chamas polímero puder se decompor para produzir gases não inflamáveis, como H2O, HCL, NBR, CO2, NH3, N2, etc., pode diluir os gases inflamáveis para um determinado efeito retardado e alcance do ponto. A função dos retardadores de chama é na verdade um processo complexo que combina vários fatores mencionados acima.
