Quels sont les mécanismes ignifuges des retardateurs de flamme?

Le mécanisme d'action de ignifuges est relativement compliqué et n'est pas encore entièrement compris. On pense généralement que les composés halogènes subissent une réaction de décomposition lorsqu'ils sont exposés au feu et à la chaleur, et les ions halogènes décomposés réagissent avec les composés polymères pour produire un halogénure d'hydrogène. Ce dernier réagit avec un grand nombre de radicaux hydroxyles actifs (HO ·) qui prolifèrent lors de la combustion des composés polymères, réduisant sa concentration et ralentissant la vitesse de combustion jusqu'à l'extinction de la flamme. Parmi les halogènes, le brome est plus ignifuge que le chlore. Le rôle des retardateurs de flamme contenant du phosphore est qu'ils forment de l'acide métaphosphorique lorsqu'ils brûlent, et l'acide métaphosphorique se polymérise dans un état multimérique très stable, qui devient une couche protectrice de plastique et isole l'oxygène.
Les ignifuges exercent leurs effets ignifuges par le biais de plusieurs mécanismes, tels que l'effet endothermique, l'effet de couverture, l'inhibition de la réaction en chaîne et la suffocation des gaz non combustibles. La plupart des retardateurs de flamme atteignent le but d'ignifugation grâce à l'action conjointe de plusieurs mécanismes.

1. Absorption de chaleur
La chaleur dégagée par toute combustion sur une période de temps relativement courte est limitée. Si une partie de la chaleur dégagée par la source de feu peut être absorbée dans un laps de temps relativement court, la température de la flamme sera abaissée, irradiant vers la surface de combustion et agissant sur le vaporisé La chaleur de pyrolyse des molécules combustibles en radicaux libres sera diminuer, et la réaction de combustion sera supprimée dans une certaine mesure. Dans des conditions de température élevée, l'ignifuge subit une forte réaction endothermique, absorbe une partie de la chaleur dégagée par la combustion, réduit la température de surface des combustibles, inhibe efficacement la génération de gaz combustibles et empêche la propagation de la combustion. Le mécanisme ignifuge de l'ignifuge Al (OH) 3 consiste à augmenter la capacité thermique du polymère afin qu'il puisse absorber plus de chaleur avant d'atteindre la température de décomposition thermique, améliorant ainsi ses performances ignifuges. Ce type de retardateur de flamme joue pleinement sur ses grandes caractéristiques d'absorption de chaleur lorsqu'il est combiné avec de la vapeur d'eau, et améliore sa propre capacité ignifuge.
2. Couvrir
Après avoir ajouté l'ignifuge au matériau combustible, l'ignifuge peut former une couche de revêtement en mousse vitreuse ou stable à haute température, qui peut isoler l'oxygène, avoir la fonction d'isolation thermique, d'isolation d'oxygène et empêcher le gaz combustible de s'échapper, de sorte que pour atteindre le but ignifuge. Par exemple, les ignifuges au phosphore organique peuvent produire des substances solides réticulées ou des couches carbonisées avec une structure plus stable lorsqu'ils sont chauffés. La formation de la couche carbonisée peut empêcher le polymère de poursuivre la pyrolyse, et d'autre part, elle peut empêcher les produits de décomposition thermique à l'intérieur de pénétrer dans la phase gazeuse pour participer au processus de combustion.
3. Inhiber la réaction en chaîne
Selon la théorie de la réaction de combustion en chaîne, les radicaux libres sont nécessaires pour maintenir la combustion. Les retardateurs de flamme peuvent agir sur la zone de combustion en phase gazeuse pour capturer les radicaux libres dans la réaction de combustion, empêchant ainsi la propagation des flammes, réduisant la densité de la flamme dans la zone de combustion et, finalement, réduisant la vitesse de réaction de combustion jusqu'à ce qu'elle s'arrête. Par exemple, les ignifugeants contenant un halogène ont la même température d'évaporation ou similaire à la température de décomposition du polymère. Lorsque le polymère est décomposé par la chaleur, l'ignifuge se volatilise également en même temps. A ce moment, l'ignifuge contenant un halogène et le produit de décomposition thermique se trouvent dans la zone de combustion en phase gazeuse en même temps, et l'halogène peut capturer les radicaux libres dans la réaction de combustion et interférer avec la réaction de combustion en chaîne.
4. Effet asphyxiant des gaz incombustibles
Les retardateurs de flamme décomposent le gaz incombustible lorsqu'ils sont chauffés et diluent la concentration de gaz combustible provenant des combustibles au-dessous de la limite de combustion inférieure. En même temps, il dilue également la concentration d'oxygène dans la zone de combustion, empêche la combustion de se poursuivre et produit un effet ignifuge.