Az égésgátlók hatásmechanizmusa

Az égésgátlók hatásmechanizmusa viszonylag összetett és még nem teljesen ismert. Általában úgy gondolják, hogy a halogénvegyületek tűz hatására lebomlanak, és a lebontott halogénionok polimer vegyületekkel reagálva hidrogén-halogenid keletkezik. Ez utóbbi reakcióba lép a polimer vegyületek égési folyamata során nagy mennyiségben szaporodó aktív hidroxilgyökökkel (HO·), csökkentve koncentrációját és lelassítva az égési sebességet a láng kialvásáig. A halogének közül a brómnak nagyobb égésgátló hatása van, mint a klórnak. A foszfortartalmú égésgátlók funkciója az, hogy égéskor metafoszforsavat képeznek. A metafoszforsav nagyon stabil polimer állapotba polimerizálódik, és védőréteggé válik a műanyagok számára, hogy elszigetelje az oxigént.
Az égésgátlók égésgátló hatásukat többféle mechanizmuson keresztül fejtik ki, mint például az endoterm hatás, a fedőhatás, a láncreakció gátlása, a nem gyúlékony gázok fulladásos hatása stb. A legtöbb égésgátló hatást több mechanizmus együttes működésével éri el.
1. Endoterm hatás
Bármilyen égésből rövid időn belül felszabaduló hő korlátozott. Ha a tűzforrás által felszabaduló hő egy része rövid időn belül elnyelhető, a láng hőmérséklete csökken, az égő felületre sugárzik és az elgázosított gázra hat. Az éghető molekulák szabad gyökökké történő lebontásához szükséges hőmennyiség csökken, és az égési reakció bizonyos mértékig gátolt lesz. Magas hőmérsékleti viszonyok között az égésgátlók erős endoterm reakción mennek keresztül, elnyelik az égés során felszabaduló hő egy részét, csökkentik az éghető anyagok felületének hőmérsékletét, hatékonyan gátolják a gyúlékony gázok képződését, és megakadályozzák az égés terjedését. Az Al(OH)3 égésgátló égésgátló mechanizmusa az, hogy növelje a polimer hőkapacitását, lehetővé téve, hogy több hőt vegyen fel, mielőtt elérné a hőbomlási hőmérsékletet, ezáltal javítva az égésgátló teljesítményét. Ez a fajta égésgátló teljes mértékben képes nagy mennyiségű hőt felvenni, ha vízgőzzel kombinálva javítja saját égésgátló képességét.
2. Takaró hatás
Az éghető anyagokhoz égésgátló anyagok hozzáadása után az égésgátlók magas hőmérsékleten üveges vagy stabil hab fedőréteget képezhetnek, hogy elszigeteljék az oxigént. Hőszigetelő, oxigénszigetelő funkcióval rendelkezik, valamint megakadályozza a gyúlékony gázok kijutását, ezáltal égésgátlást biztosít. Célja. Például, ha a szerves foszfortartalmú égésgátlókat hevítik, akkor stabilabb szerkezetű térhálós szilárd anyagot vagy karbonizált réteget hozhatnak létre. A karbonizált réteg kialakulása egyrészt megakadályozhatja a polimer további pirolízisét, másrészt megakadályozhatja, hogy a benne lévő hőbomlási termékek a gázfázisba kerüljenek, hogy részt vegyenek az égési folyamatban.
3. Gátolja a láncreakciót
Az égés láncreakciós elmélete szerint az égés fenntartásához szabad gyökökre van szükség. Az égésgátlók hatnak a gázfázisú égési zónára, hogy megragadják a szabad gyököket az égési reakcióban, ezáltal megakadályozzák a lángok terjedését, csökkentve a lángsűrűséget az égési zónában, és végső soron az égési reakció sebességét, amíg le nem fejeződik. Például a halogéntartalmú égésgátlók párolgási hőmérséklete megegyezik a polimer bomlási hőmérsékletével, vagy ahhoz hasonló. Amikor a polimer hő hatására bomlik, az égésgátló is elpárolog. Ekkor a halogéntartalmú égésgátló és a termikus bomlástermékek egyszerre vannak a gázfázisú égési zónában, és a halogén meg tudja fogni az égési reakcióban a szabad gyököket, és zavarja az égési láncreakciót.
4. Nem gyúlékony gázok fulladásos hatása
Az égésgátlók hevítéskor nem éghető gázokká bomlanak, így az éghető anyagokból lebomlott éghető gázok koncentrációja az alsó égési határ alá hígul. Ugyanakkor az égési zóna oxigénkoncentrációjára is hígító hatással van, megakadályozva az égés folytatódását és égésgátló hatást ér el.