¿Cuáles son los mecanismos retardadores de llama de los retardantes de llama?

El mecanismo de acción de retardantes de llama es relativamente complicado y aún no se comprende completamente. Generalmente se cree que los compuestos de halógeno experimentan una reacción de descomposición cuando se exponen al fuego y al calor, y los iones de halógeno descompuestos reaccionan con compuestos poliméricos para producir haluro de hidrógeno. Este último reacciona con una gran cantidad de radicales hidroxilo activos (HO ·) que proliferan durante la combustión de los compuestos poliméricos, reduciendo su concentración y ralentizando la velocidad de combustión hasta que se extingue la llama. Entre los halógenos, el bromo tiene un mayor retardo de llama que el cloro. La función de los retardantes de llama que contienen fósforo es que forman ácido metafosfórico cuando se queman, y el ácido metafosfórico se polimeriza en un estado multimérico muy estable, que se convierte en una capa protectora de plásticos y aísla el oxígeno.
Los retardantes de llama ejercen sus efectos retardadores de llama a través de varios mecanismos, como el efecto endotérmico, el efecto de cobertura, la inhibición de la reacción en cadena y la asfixia de gases no combustibles. La mayoría de los retardantes de llama logran el propósito de retardar la llama mediante la acción conjunta de varios mecanismos.

1. Absorción de calor
El calor liberado por cualquier combustión en un período de tiempo relativamente corto es limitado. Si una parte del calor liberado por la fuente de fuego puede absorberse en un período de tiempo relativamente corto, la temperatura de la llama se reducirá, irradiando a la superficie de combustión y actuando sobre el vaporizado El calor de pirólisis de moléculas combustibles en radicales libres disminuirá, y la reacción de combustión se suprimirá hasta cierto punto. En condiciones de alta temperatura, el retardante de llama sufre una fuerte reacción endotérmica, absorbe parte del calor liberado por la combustión, reduce la temperatura superficial de los combustibles, inhibe eficazmente la generación de gases combustibles y previene la propagación de la combustión. El mecanismo retardador de llama del retardante de llama Al (OH) 3 es aumentar la capacidad calorífica del polímero para que pueda absorber más calor antes de alcanzar la temperatura de descomposición térmica, mejorando así su rendimiento retardante de llama. Este tipo de retardante de llama da pleno juego a sus grandes características de absorción de calor cuando se combina con vapor de agua y mejora su propia capacidad retardante de llama.
2. Cubriendo
Después de agregar el retardante de llama al material combustible, el retardante de llama puede formar una capa de cobertura de espuma vítrea o estable a alta temperatura, que puede aislar el oxígeno, tiene la función de aislamiento térmico, aislamiento de oxígeno y evita que el gas combustible escape, de modo que para lograr el propósito de retardo de llama. Por ejemplo, los retardadores de llama de fósforo orgánico pueden producir sustancias sólidas reticuladas o capas carbonizadas con una estructura más estable cuando se calientan. La formación de la capa carbonizada puede evitar que el polímero se vuelva a pirólisis y, por otro lado, puede evitar que los productos de descomposición térmica en su interior entren en la fase gaseosa para participar en el proceso de combustión.
3. Inhibir la reacción en cadena
Según la teoría de la reacción en cadena de la combustión, los radicales libres son necesarios para mantener la combustión. Los retardantes de llama pueden actuar sobre la zona de combustión en fase gaseosa para capturar radicales libres en la reacción de combustión, evitando así la propagación de llamas, reduciendo la densidad de la llama en la zona de combustión y, en última instancia, reduciendo la velocidad de la reacción de combustión hasta que se detiene. Por ejemplo, los retardadores de llama que contienen halógenos tienen la misma o similar temperatura de evaporación que la temperatura de descomposición del polímero. Cuando el polímero se descompone por el calor, el retardante de llama también se volatilizará al mismo tiempo. En este momento, el retardante de llama que contiene halógeno y el producto de descomposición térmica están en la zona de combustión en fase gaseosa al mismo tiempo, y el halógeno puede capturar los radicales libres en la reacción de combustión e interferir con la reacción en cadena de combustión.
4. Efecto asfixiante de gas no combustible
Los retardantes de llama descomponen el gas incombustible cuando se calienta y diluyen la concentración de gas combustible de los combustibles por debajo del límite inferior de combustión. Al mismo tiempo, también diluye la concentración de oxígeno en la zona de combustión, evita que la combustión continúe y logra un efecto retardante de llama.