Liekinestoaineiden toimintamekanismi

Sep 10, 2024 Jätä viesti

Liekinestoaineiden vaikutusmekanismi on monimutkainen eikä sitä ole ymmärretty hyvin. Yleisesti uskotaan, että halogeenisyhdisteet tapahtuvat hajoamisreaktiossa, kun ne lämmitetään tulipalossa, ja hajotetut halogeeni -ionit reagoivat polymeeriyhdisteiden kanssa vetyhalogendin tuottamiseksi. Jälkimmäinen liittyy suureen määrään aktiivisia hydroksyylivapaisia ​​radikaaleja (HO ·), joka on lisääntynyt polymeeriyhdisteiden palamisen aikana, aiheuttaen sen vähentämään sen pitoisuutta ja hidastamaan palamisnopeutta, kunnes liekki on sammutettu. Halogeenien joukossa bromilla on suurempi liekinestovaikutus kuin kloorilla. Fosforia sisältävien liekinestoaineiden funktio on, että ne polttaessaan ne muodostavat metafosforihapon, joka polymeroituu erittäin stabiiliksi polymeeriseksi tilaksi, josta tulee muovien ja eristäen happea.


Liekinestoaineet käyttävät liekinestovaikutuksia useiden mekanismien, kuten endotermian, peittämisen, ketjureaktion estämisen ja palamattomien kaasujen asfikaatioiden, peittämisen, estämisen kautta. Suurin osa liekinestoaineista on liekinestoainetta useiden mekanismien yhteisen vaikutuksen kautta.

 

1


Kello 1. Endotermia
Jos sytytyslähteen lähettämän lämmön osa voidaan absorboida lyhyessä ajassa, liekin lämpötila vähenee, palamispinnalle säteilevä lämpö ja vaikuttavat palavan radikaaliin höyrystyneen polttavien molekyylien pyrolyysiin, ja palamisreaktio estetään tiettyyn laajuuteen. Korkeissa lämpötilan olosuhteissa liekin hidastin läpikäyvät voimakkaan endotermisen reaktion, joka absorboi osan palamisen vapautuneesta lämmöstä, vähentää palavan pinnan lämpötilaa, estää tehokkaasti syttyvien kaasujen muodostumista ja estää palamisen leviämisen. Al (OH) 3 -liekinestoaineen liekinestoainemekanismi on parantaa liekin hidastusainetta lisäämällä polymeerin lämpökapasiteettia, jotta se voi absorboida enemmän lämpöä ennen lämpöhajoamislämpötilan saavuttamista. Tämän tyyppinen liekinestoaine antaa täydellisen pelin ominaisuuksilleen absorboida suuri määrä lämpöä yhdistettynä vesihöyryyn ja parantaa omaa liekinestoainetta.


2. kattavuus
Kun liekin hidastuminen on lisätty palavalle materiaalille, liekin hidastin voi muodostaa lasimaisen tai stabiilin vaahdon peittävän kerroksen korkeassa lämpötilassa, eristää happea ja niillä on lämmöneristyksen, happeaeristyksen toiminnot ja estää palavan kaasun poistumisen ulospäin, jotta liekin hidastumisen tavoite saavutetaan. Esimerkiksi organofosforin liekinestoaineet voivat tuottaa silloitettuja kiinteitä aineita tai hiilihapotettuja kerroksia, joissa on stabiilia rakenteita kuumennettaessa. Toisaalta hiilihapotuskerroksen muodostuminen voi estää polymeeriä edelleen pyrolyysistä, ja toisaalta se voi estää sen sisällä olevia lämpöhajotustuotteita pääsemästä kaasufaasiin osallistumaan palamisprosessiin.


3. Estää ketjureaktiota
Palamisen ketjureaktioteorian mukaan palamisen ylläpitämiseen tarvitaan vapaita radikaaleja. Liekinestoaineet voivat toimia kaasufaasin palamisvyöhykkeellä vapaiden radikaalien kaappaamiseksi palamisreaktiossa, estäen siten liekin leviämisen vähentämällä palamitiheyttä palamisvyöhykkeellä ja vähentämällä lopulta palamisreaktion nopeutta lopettamiseen saakka. Esimerkiksi halogeenia sisältävät liekinestoaineet, sen haihtumislämpötila on sama tai samanlainen kuin polymeerin hajoamislämpötila, ja kun polymeeri hajoaa lämmöllä, liekinestoaine myös haihtuvat samanaikaisesti. Tällä hetkellä halogeenia sisältävä liekinestoaine ja lämpöhajotustuote ovat kaasufaasin palamisvyöhykkeellä samanaikaisesti, ja halogeeni voi kaapata vapaat radikaalit palamisreaktiossa ja häiritä palamisen ketjureaktiota.


4
Kun liekinestoaine lämmitetään, se hajoaa palamattoman kaasun ja laimentaa palavan kaasun pitoisuuden, joka hajoaa palavilla materiaaleilla alemman palamisrajan alapuolella. Samanaikaisesti sillä on myös vaikutus laimentamaan happipitoisuutta palamisvyöhykkeellä, estäen palamisen jatkamisen ja liekinestoaineen vaikutuksen saavuttamisen.