阻燃機(jī)理編輯
纖維的阻燃由燃燒過程可以看出，就是設(shè)法阻礙纖維的熱分解，抑制可燃性氣體生成和稀釋可燃性氣體，改變熱分解反應(yīng)機(jī)理(化學(xué)機(jī)理)，阻斷熱反饋回路，以及隔離空氣和熱環(huán)境，來達(dá)到消除或減輕燃燒三要素(可燃物質(zhì)、溫度、氧氣)的影響，而達(dá)到阻燃目的的。通常纖維阻燃的機(jī)理主要有以下幾種，阻燃效果較理想的是這些作用機(jī)理的復(fù)合。阻燃作用的機(jī)理有物理的，也有化學(xué)的，根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果，可歸納為以下幾種:
(1)吸熱作用。具有高熱容量的阻燃劑，在高溫下發(fā)生相變、脫水或脫鹵化氫等吸熱反應(yīng)，降低纖維材料表面和火焰區(qū)的溫度，減慢熱裂解反應(yīng)的速度，抑制可燃性氣體的生成。
(2)覆蓋保護(hù)作用。阻燃劑受熱后，在纖維材料表面熔融形成玻璃狀覆蓋層，成為凝聚相和火焰之間的一個屏障。既隔絕氧氣、阻止可燃性氣體的擴(kuò)散，又可阻擋熱傳導(dǎo)和熱輻射，減少反饋給纖維材料的熱量，從而抑制熱裂解和燃燒反應(yīng)。
(3)氣體稀釋作用。阻燃劑吸熱分解釋放出氮?dú)�、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性氣體，使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下�；蚴够鹧嬷行奶幉糠謪^(qū)域的氧氣不足，阻止燃燒繼續(xù)。此外，這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。它們的阻燃作用大小順序是:N2>CO2>SO2>NH3。
(4)凝聚相阻燃。通過阻燃劑的作用，在凝聚相反應(yīng)區(qū)改變纖維大分子鏈的熱裂解反應(yīng)歷程，促使發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應(yīng)，直至炭化，以增加炭化殘?jiān)�，減少可燃性氣體的產(chǎn)生，使阻燃劑在凝聚相發(fā)揮阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果，與阻燃劑同纖維在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的匹配與否有密切關(guān)系。
(5)氣相阻燃。添加少量抑制劑，在火焰區(qū)大量捕捉輕質(zhì)自由基和氫自由基，降低自由基濃度，從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應(yīng)，在氣相發(fā)揮阻燃作用。氣相阻燃作用對纖維材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)并不敏感。
(6)微粒的表面效應(yīng)。若在可燃?xì)怏w中混有一定量的惰性微粒，它不僅能吸收燃燒熱，降低火焰溫度，而且，會如同容器的壁面那樣，在微粒的表面上，將氣相燃燒反應(yīng)中大量的高能量氫自由基，轉(zhuǎn)變成低能量的氫過氧基自由基，從而抑制氣相燃燒。
(7)熔滴效應(yīng)：某些熱塑性合成纖維，如聚酰胺、聚酯，在加熱時發(fā)生收縮熔滴，與空氣的接觸面積減少，甚至發(fā)生熔滴下落而離開火源，使燃燒受到一定的阻礙。 |
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