Większość środków zmniejszających palność osiąga cel polegający na opóźnieniu płomienia poprzez wspólne działanie kilku mechanizmów

2022-07-14 23:56:44

Środki zmniejszające palność powodują zmniejszenie palności poprzez kilka mechanizmów, takich jak efekt endotermiczny, efekt kryjący, hamowanie reakcji łańcuchowej, uduszenie niepalnych gazów itp. Większość środków zmniejszających palność osiąga cel polegający na opóźnieniu płomienia poprzez wspólne działanie kilku mechanizmów.

1. Działanie endotermiczne

Ciepło wydzielane w wyniku dowolnego spalania w krótkim czasie jest ograniczone. Jeżeli część ciepła wytworzonego przez źródło ognia uda się w krótkim czasie pochłonąć, temperatura płomienia ulegnie obniżeniu, zmniejszeniu ulegnie ciepło wypromieniowane na powierzchnię spalania i oddziałujące na pękanie odparowanych cząsteczek paliwa na wolne rodniki, a reakcja spalania zostanie w pewnym stopniu zahamowana. W warunkach wysokiej temperatury środek zmniejszający palność wykazuje silną reakcję endotermiczną, pochłania część ciepła wydzielanego podczas spalania, obniża temperaturę powierzchni palnej, skutecznie hamuje powstawanie gazów palnych i zapobiega rozprzestrzenianiu się spalania. Mechanizm zmniejszający palność środka zmniejszającego palność Al (OH) 3 ma na celu poprawę działania zmniejszającego palność poprzez zwiększenie pojemności cieplnej polimeru w celu pochłonięcia większej ilości ciepła przed osiągnięciem temperatury rozkładu termicznego. Ten rodzaj środka zmniejszającego palność zapewnia pełną absorpcję dużej ilości ciepła w połączeniu z parą wodną i poprawia własną ognioodporność.

2. Efekt krycia

Po dodaniu środków zmniejszających palność do materiałów palnych, środki zmniejszające palność mogą w wysokiej temperaturze tworzyć szklistą lub stabilną warstwę pokrywającą piankę, izolować tlen i pełnić funkcje izolacji cieplnej, izolacji tlenu i zapobiegania wydostawaniu się gazów palnych na zewnątrz, aby osiągnąć cel zmniejszania palności. Na przykład po podgrzaniu organiczne środki zmniejszające palność odporne na fosfor mogą wytwarzać usieciowane substancje stałe lub warstwy gazowane o bardziej stabilnych strukturach. Z jednej strony utworzenie warstwy karbonizowanej może zapobiec dalszej pirolizie polimeru, z drugiej strony może zapobiec przedostawaniu się produktów wewnętrznego rozkładu termicznego do fazy gazowej i uczestniczenia w procesie spalania.

3. Hamująca reakcja łańcuchowa

Zgodnie z teorią spalania związaną z reakcją łańcuchową, do podtrzymania spalania potrzebne są wolne rodniki. Środek zmniejszający palność może działać na strefę spalania w fazie gazowej, wychwytując wolne rodniki w reakcji spalania, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się płomienia, zmniejszyć gęstość płomienia w strefie spalania i ostatecznie zmniejszyć prędkość reakcji spalania aż do jej zakończenia. Na przykład temperatura parowania środków zmniejszających palność zawierających halogeny jest taka sama lub podobna do temperatury rozkładu polimerów. Gdy polimery są podgrzewane i rozkładane, jednocześnie ulatniają się środki zmniejszające palność. W tym czasie środki zmniejszające palność zawierające halogeny i produkty rozkładu termicznego znajdują się jednocześnie w strefie spalania w fazie gazowej, a halogen może wychwytywać wolne rodniki w reakcji spalania, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się płomienia, zmniejszyć gęstość płomienia w strefie spalania i ostatecznie zmniejszyć prędkość reakcji spalania aż do jej zakończenia.

4. Efekt uduszenia niepalnym gazem

Po podgrzaniu środek zmniejszający palność rozkłada niepalny gaz i rozcieńcza stężenie gazu palnego rozłożonego przez materiały palne poniżej dolnej granicy spalania. Jednocześnie może również rozcieńczyć stężenie tlenu w strefie spalania, zapobiec kontynuacji spalania i osiągnąć efekt opóźnienia płomienia.