สารหน่วงไฟคืออะไร?

กลไกการหน่วงไฟมีความซับซ้อนและยังไม่ชัดเจนเป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าสารประกอบฮาโลเจนสลายตัวเมื่อถูกความร้อนด้วยไฟ และฮาโลเจนไอออนที่สลายตัวจะทำปฏิกิริยากับสารประกอบโพลีเมอร์เพื่อผลิตไฮโดรเจนเฮไลด์สารหลังทำปฏิกิริยากับสารอนุมูลอิสระไฮดรอกซิล (โฮ •) ที่ขยายตัวอย่างมหาศาลในระหว่างการเผาไหม้ของสารประกอบพอลิเมอร์ ลดความเข้มข้นของพวกมันและชะลอความเร็วการเผาไหม้จนกว่าเปลวไฟจะดับลงในบรรดาฮาโลเจน โบรมีนมีสารหน่วงการติดไฟมากกว่าคลอรีนบทบาทของฟอสฟอรัสที่มีสารหน่วงการติดไฟคือ เมื่อมันเผาไหม้ พวกมันจะสร้างกรดเมตาฟอสฟอริก ซึ่งรวมตัวเป็นสถานะโพลีที่เสถียรมาก กลายเป็นชั้นป้องกันของพลาสติกและแยกออกซิเจน[1]

สารหน่วงไฟออกฤทธิ์ในการหน่วงการติดไฟผ่านกลไกต่างๆ เช่น ผลกระทบดูดความร้อน ผลกระทบที่ปกคลุม การยับยั้งปฏิกิริยาลูกโซ่ ผลของการหายใจไม่ออกของก๊าซที่ไม่ติดไฟ ฯลฯ สารหน่วงการติดไฟส่วนใหญ่บรรลุวัตถุประสงค์ของการหน่วงไฟผ่านกลไกต่างๆ

1. การกระทำดูดความร้อน

ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ในเวลาอันสั้นมีจำกัดหากส่วนหนึ่งของความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดไฟสามารถดูดซับได้ในเวลาอันสั้น อุณหภูมิเปลวไฟจะลดลง ความร้อนที่แผ่กระจายไปยังพื้นผิวการเผาไหม้และทำหน้าที่ในการแตกร้าวของโมเลกุลที่ติดไฟได้ระเหยกลายเป็นอนุมูลอิสระจะลดลง และ ปฏิกิริยาการเผาไหม้จะถูกระงับในระดับหนึ่งภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง สารหน่วงการติดไฟจะมีปฏิกิริยาดูดความร้อนที่รุนแรง ดูดซับความร้อนบางส่วนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ ลดอุณหภูมิของพื้นผิวของสารที่ติดไฟได้ ยับยั้งการสร้างก๊าซที่ติดไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการแพร่กระจายของการเผาไหม้กลไกการหน่วงการติดไฟของสารหน่วงไฟ Al (OH) 3 คือการเพิ่มความจุความร้อนของพอลิเมอร์ เพื่อให้สามารถดูดซับความร้อนได้มากขึ้นก่อนที่จะถึงอุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟสารหน่วงไฟชนิดนี้ให้ความสามารถในการดูดซับความร้อนได้อย่างเต็มที่เมื่อรวมกับไอน้ำ และปรับปรุงการหน่วงการติดไฟของตัวมันเอง

2. เอฟเฟกต์การปกปิด

หลังจากที่สารหน่วงไฟถูกเติมลงในวัสดุที่ติดไฟได้ สารหน่วงไฟสามารถสร้างชั้นเคลือบคล้ายแก้วหรือโฟมที่มีความเสถียรภายใต้อุณหภูมิสูง แยกออกซิเจน และมีหน้าที่ในการเป็นฉนวนความร้อน การแยกออกซิเจน และป้องกันก๊าซที่ติดไฟได้จากการหลบหนีออกสู่ภายนอก เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการหน่วงไฟตัวอย่างเช่น สารหน่วงการติดไฟของออร์กาโนฟอสฟอรัสสามารถผลิตสารที่เป็นของแข็งเชื่อมขวางหรือชั้นคาร์บอนไนซ์ที่มีโครงสร้างที่เสถียรกว่าเมื่อถูกความร้อนในอีกด้านหนึ่ง การก่อตัวของชั้นคาร์บอนไนซ์สามารถป้องกันไพโรไลซิสเพิ่มเติมของพอลิเมอร์ และในทางกลับกัน สามารถป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวด้วยความร้อนภายในเข้าสู่เฟสของก๊าซเพื่อมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาไหม้

3. ปฏิกิริยาลูกโซ่ยับยั้ง

ตามทฤษฎีปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ สิ่งที่จำเป็นในการรักษาการเผาไหม้คืออนุมูลอิสระสารหน่วงไฟสามารถทำหน้าที่ในเขตการเผาไหม้ของเฟสก๊าซ จับอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาการเผาไหม้ เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ ลดความหนาแน่นของเปลวไฟในเขตการเผาไหม้ และลดความเร็วปฏิกิริยาการเผาไหม้จนสิ้นสุดในที่สุด .ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิการระเหยของสารหน่วงการติดไฟที่มีฮาโลเจนจะเท่ากันหรือใกล้เคียงกับอุณหภูมิการสลายตัวของพอลิเมอร์เมื่อโพลีเมอร์สลายตัวด้วยความร้อน สารหน่วงการติดไฟก็จะระเหยไปด้วยในเวลานี้ สารหน่วงการติดไฟที่ประกอบด้วยฮาโลเจนและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวทางความร้อนนั้นอยู่ในเขตการเผาไหม้ของเฟสก๊าซพร้อมกัน ดังนั้นฮาโลเจนจึงสามารถดักจับอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาการเผาไหม้และรบกวนปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้

4. ผลการหายใจไม่ออกของก๊าซที่เผาไหม้ไม่ได้

เมื่อสารหน่วงการติดไฟได้รับความร้อน มันจะสลายก๊าซที่ไม่ติดไฟและเจือจางความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งสลายตัวจากสารที่ติดไฟได้ให้ต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของการเผาไหม้ในเวลาเดียวกัน มันยังทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนเจือจางในเขตการเผาไหม้ ป้องกันไม่ให้การเผาไหม้ดำเนินต่อไป และบรรลุผลการหน่วงไฟ

ข่าว


โพสต์เวลา: Sep-13-2022