Sự cháy của polyme là một phản ứng oxy hóa nhiệt rất mạnh và phức tạp, đặc trưng bởi sự phát thải khói hoặc ngọn lửa bùng cháy. Chất chống cháy là một loại phụ gia ngăn ngừa sự bắt lửa của chất dẻo hoặc ức chế sự lan truyền của ngọn lửa. Tác dụng chống cháy của chất chống cháy là ngăn chặn hoặc ức chế tốc độ biến đổi vật lý hoặc hóa học trong quá trình cháy của vật liệu polyme. Cụ thể, tác dụng chống cháy chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau.
Chất chống cháy trong quá trình đốt cháy polyme có tác dụng chống cháy:
Chất chống cháy chống cháy – hiệu ứng hấp thụ nhiệt
Vai trò của hiệu ứng hấp thụ nhiệt là làm cho nhiệt độ của vật liệu polyme khó tăng lên.
Ví dụ, borax có 10 phân tử nước tinh thể, khi giải phóng nước tinh thể sẽ thu được 141.8kJ/mol nhiệt, do đó hấp thụ nhiệt để ức chế sự tăng nhiệt độ của vật liệu, dẫn đến hiệu quả chống cháy.
Chất chống cháy chất chống cháy – hiệu ứng bao phủ
Hiệu ứng này tạo ra lớp phủ ổn định ở nhiệt độ cao hơn hoặc phân hủy để tạo ra chất giống như bọt bao phủ bề mặt vật liệu polyme. Điều này khiến nhiệt sinh ra do quá trình đốt cháy khó đi vào bên trong vật liệu và khí dễ cháy sinh ra do quá trình phân hủy nhiệt của vật liệu polyme khó thoát ra ngoài. Nó hoạt động như một rào cản không khí đối với vật liệu, do đó ức chế nứt vật liệu và đạt được hiệu ứng chống cháy.
Chất chống cháy chất chống cháy – hiệu ứng pha loãng
Các chất này khi bị nhiệt phân hủy có thể tạo ra một lượng lớn khí không cháy, do đó khí dễ cháy do vật liệu polyme tạo ra và oxy trong không khí bị pha loãng và không đạt đến ngưỡng nồng độ dễ cháy.
Chất chống cháy chất chống cháy – hiệu ứng truyền
Tác dụng là thay đổi chế độ phân hủy nhiệt của vật liệu polyme, do đó ức chế quá trình sản sinh khí dễ cháy.
Chất chống cháy chất chống cháy – tác dụng ức chế
Việc giữ lại các chất trung gian hoạt động của phản ứng đốt cháy, chẳng hạn như HO- và H-, sẽ ức chế các phản ứng dây chuyền gốc tự do và làm giảm tốc độ đốt cháy cho đến khi ngọn lửa tắt.
Chất chống cháy chất chống cháy – hiệu quả tăng cường
Một số vật liệu không có tác dụng chống cháy nếu sử dụng riêng lẻ hoặc có tác dụng chống cháy rất ít, nhưng có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau để tăng cường tác dụng chống cháy, chẳng hạn như antimon trioxide và hợp chất halogen khi sử dụng kết hợp.
Cơ chế chống cháy trong quá trình đốt cháy polymer:
Cơ chế chống cháy – cơ chế chống cháy pha khí
Hệ thống chống cháy pha hơi đề cập đến tác dụng chống cháy của việc ngắt hoặc làm chậm các phản ứng cháy dây chuyền trong pha khí. Chất chống cháy pha hơi chủ yếu bao gồm:
- Chất ức chế gốc tự do được tạo ra khi vật liệu chống cháy được đun nóng hoặc đốt cháy, do đó làm gián đoạn phản ứng dây chuyền đốt cháy.
- Sự sản sinh ra các hạt mịn khi vật liệu chống cháy bị nung nóng hoặc đốt cháy, thúc đẩy sự liên kết của các gốc tự do để chấm dứt phản ứng đốt cháy dây chuyền.
- Sự giải phóng một lượng lớn khí trơ hoặc hơi có mật độ cao khi vật liệu chống cháy bị nung nóng hoặc đốt cháy.
Cơ chế chống cháy – cơ chế chống cháy pha ngưng tụ
Chất chống cháy pha ngưng tụ là hiệu ứng chống cháy được tạo ra bằng cách trì hoãn hoặc ngắt quãng quá trình phân hủy nhiệt của vật liệu chống cháy trong pha ngưng tụ. Chất chống cháy pha ngưng tụ chủ yếu bao gồm:
- Chất chống cháy làm chậm hoặc ngắt quá trình phân hủy nhiệt của các khí dễ cháy và các gốc tự do có thể được tạo ra trong quá trình hợp nhất
- Chất độn vô cơ có nhiệt dung riêng lớn trong vật liệu chống cháy, làm cho vật liệu ít có khả năng đạt đến nhiệt độ phân hủy nhiệt thông qua khả năng lưu trữ nhiệt và dẫn nhiệt.
- Sự phân hủy nhiệt của chất chống cháy hấp thụ nhiệt, do đó làm chậm hoặc dừng quá trình tăng nhiệt độ của vật liệu chống cháy.
- Khi vật liệu chống cháy cháy, nó sẽ tạo ra một lớp carbon xốp trên bề mặt, khó cháy, cách nhiệt và oxy, đồng thời ngăn không cho khí dễ cháy xâm nhập vào pha khí.
Cơ chế chống cháy – ngắt trao đổi nhiệt cơ chế chống cháy
Cơ chế chống cháy trao đổi nhiệt gián đoạn có nghĩa là một phần nhiệt sinh ra do quá trình đốt cháy vật liệu chống cháy bị lấy đi, khiến vật liệu không thể duy trì nhiệt độ phân hủy nhiệt và do đó không thể duy trì việc sản xuất khí dễ cháy, do đó quá trình đốt cháy tự dập tắt.
Để biết thêm thông tin về SINOYQX Melamine Cyanurate (MCA), vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email: [email protected] hoặc gọi điện đến số: +86-28-8411-1861.
Một số hình ảnh và văn bản được sao chép từ Internet và bản quyền thuộc về tác giả gốc. Nếu có bất kỳ vi phạm nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.