Mehanizem delovanja zaostalih plamenov je precej zapleten, ki vključuje različne dejavnike, vendar vloga zaviralcev plamena ni nič drugega kot doseči cilj, da se zgorevalni cikel prekine skozi fizikalne in kemične poti. Še vedno obstaja veliko nejasnih vidikov glede mehanizma delovanja zaostalih plamenov, vendar na podlagi do zdaj objavljenih mnenj jih je mogoče povzeti v naslednje vidike.
(1) Učinek dehidracije produktov razpadanja plamenskih zaviralcev povzroči zgorevanje organske karbonizirane plastike, ki razgradi zgorevanje, medtem ko zgorevanje izhlapevanja in razgradnje, ki običajno ne proizvajajo plamenov, ne izvajajo preprostih snovi. Če torej lahko hitro izvedemo toplotno razgradnjo plastike, ne ostane na stopnji gorljivih snovi, ampak razpade vse do ogljika, lahko prepreči izgorevanje. Na primer, celuloza, impregnirana z vodno raztopino fosfatnih ali težkih kovinskih soli. Po sušenju se med ogrevanjem pojavita samo karbonizacija in zoom, zaradi česar težko povzroči zgorevanje plamena. To je posledica dehidracijske reakcije celuloze, ki jo povzroča fosfat, kar spodbuja nastajanje celuloznega ogljika.
Ko so organske fosforjeve spojine izpostavljene plamenom, se pojavijo naslednje reakcije razgradnje:
Organska fosforjeva spojina - monofosfat - monofosfat - pirofosfat - pirofosfat
Končna ustvarjena polifosforna kislina je zelo močno dehidrirajočo sredstvo, ki lahko spodbudi karbonizacijo organskih spojin, nastali ogljikovi črni film pa igra plamen retardant.
(2) Zaostanka plamena se razgradi, da tvori nehlapni zaščitni film. Zaostanka plamena se razgradi pri temperaturi zgorevanja smole, njegovi izdelki za razgradnjo pa tvorijo nehlapni zaščitni film, ki pokriva površino smole in s tem izolira zrak in doseže namen zaostalosti plamena. To velja, če uporabljate mešanico borax borove kisline in fosfid kot zaviralce plamena.
Fosforjevi halogenidi (R4PX) se podvržejo toplotni razgradnji, da tvorijo fosfor in alkil halogenide (RX). Fosfor se zlahka oksidira, da tvori fosforjeve okside (R3PO), ki se še naprej razgradijo, da tvorijo polifosfatna steklena telesa. To neprekinjeno stekleno telo tvori zaščitni film. Pokriva površino polimera, da izolira kisik in izvaja njen učinek zaostalega plamena.
(3) Izdelki za razgradnjo plamenskih zaviralcev odrežejo verižno reakcijo prostih radikalov in jih med izgorevanjem plastike razkrojijo v saje. Saja še dodatno oksidira in razpade pri visokih temperaturah, da nastane HO - proste radikale, verižna reakcija HO · prostih radikalov pa nadaljuje zgorevanje plamena. V procesu zgorevanja polimerov je najpomembnejše zgorevanje plamena, tako da če lahko verižna reakcija H0 in prostih radikalov odrežemo, je mogoče učinkovito preprečiti zgorevanje plamena.
Proces zgorevanja ogljikovodikov je zelo zapleten. Ho · Prosti radikali imajo visoko energijo. Reakcijska hitrost je zelo hitra. Torej, stopnjo zgorevanja je določeno s širjenjem HO · prostih radikalov.
Ko so prisotni halogenirani zaviralci plamena, se bodo razgradili pri visokih temperaturah, da bi ustvarili vodikove halogenide, ki lahko zajamejo visokoenergijske HO · radikale, ki nastanejo med zgorevanjem, in jih pretvori v nizkoenergijske x · radikale in vodo. Hkrati X · radikali reagirajo z ogljikovodiki, da se regeneracijo v HX. Ta cikel se nadaljuje in tako odreže verižno reakcijo HO · radikalov. Vodik, ki nastane s toplotno razgradnjo polimerov, se pretvori v vodo skozi zgornjo pot, pri čemer pusti le ogljikovo črno kot črni dim, kar ima za posledico gašenje plamena ogljikovodikov.
(4) Sinergistični učinek prostega radikalnega iniciacije, oksidacijske sprednje in halogena, ki vsebujejo zaostale za plamen, lahko ustvari zelo močan retardični učinek plamena s kombiniranjem alifatskih zaviralcev plamenov s pobudniki prostih radikalov, kot so peroksidi in izoplasti. To je zato, ker pod delovanjem toplote prosti radikalni pobudniki, kot so peroksidi, spodbujajo proizvodnjo BR -prostih radikalov, zaradi česar lahko hitro izginejo prosti radikali, ki nastanejo med zgorevanjem.
Pri uporabi halogenskih zaviralcev, ki vsebujejo halogene, polistiren potrebuje od 10 do 15% Cl ali 4% do 5% BR, da dosežete zaostalost plamena; Če se uporablja v kombinaciji s pobudniki prostih radikalov. Potrebno je le 4% do 8% C1 ali 0,5% do 3% BR.
Antimonioni oksid (SB2O3) ima slabo učinkovitost, če se uporablja sam kot retarnem plamenu, vendar ima odlične učinke v kombinaciji s halogedi, predvsem zaradi nastanka antimonih halogenidov pri visokih temperaturah.
SBCL3 (vrelišča 223 stopinj) in SBBR3 (vrelišča 288 stopinj) sta nestanovitni snovi z visokimi vrelišči, ki lahko ostanejo v območju zgorevanja dlje časa. Halonidi antimona lahko spodbujajo polimere tako v tekoči kot v trdni fazi. Dehalogenacija sistema zaviralnega plamena in karbonizacija površine polimera. Hkrati lahko zajame HO · radikale v plinski fazi. Zato je kombinacija antimonovega oksida in halogeniranih zaviralcev plamena najpogosteje uporabljena formula zaostalega retarda.
(1) Razpršenost zgorevanja toplote in redčenje vnetljivih snovi
Aluminijev hidroksid je eden od zaviralcev plamenov s to funkcijo. Njegova zaostalost v plamenu ni močna, zato je dodana količina do 40-60 delov, ki služi tudi kot polnilo. Ko plastična gori, se aluminijev hidroksid razgradi in absorbira veliko količino toplote.
Zaradi velike absorpcije zgorevalne toplote se temperatura polimera zniža in tako upočasni razgradnjo, izhlapevanje in zgorevanje. Aluminijev hidroksid ni vnetljiv, in ko ga napolnite v polimer v količini 40-60 delov, je enakovreden "redčenju" gorljivega polimera. S čimer se izboljša zaostalost plamena.
Po drugi strani, medtem ko toplotna razgradnja polimerov proizvaja vnetljive pline, če lahko sistem zaostalega zaostanka polimerov razpade, da proizvaja ne vnetljive pline, kot so H2O, HCl, NBR, CO2, NH3, N2 itd. Funkcija zaviralcev plamena je pravzaprav zapleten postopek, ki združuje različne zgoraj omenjene dejavnike.
