สารหน่วงไฟส่วนใหญ่บรรลุวัตถุประสงค์ของสารหน่วงไฟโดยอาศัยการทำงานร่วมกันของกลไกต่างๆ

2022-07-14 23:56:44

สารหน่วงการติดไฟออกแรงหน่วงการติดไฟผ่านกลไกหลายประการ เช่น ผลกระทบจากการดูดความร้อน การปกปิด การยับยั้งปฏิกิริยาลูกโซ่ การขาดอากาศหายใจของก๊าซที่ไม่ติดไฟ ฯลฯ สารหน่วงการติดไฟส่วนใหญ่บรรลุวัตถุประสงค์ของการหน่วงไฟผ่านการกระทำร่วมกันของกลไกต่างๆ

1. การกระทำแบบดูดความร้อน

ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ใดๆ ในระยะเวลาอันสั้นนั้นมีจำกัด หากส่วนหนึ่งของความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดไฟสามารถดูดซับได้ในเวลาอันสั้น อุณหภูมิเปลวไฟจะลดลง ความร้อนที่แผ่ไปยังพื้นผิวการเผาไหม้และการแตกร้าวของโมเลกุลที่ติดไฟได้ซึ่งกลายเป็นไอระเหยกลายเป็นอนุมูลอิสระจะลดลง และปฏิกิริยาการเผาไหม้จะถูกยับยั้งได้ในระดับหนึ่ง ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง สารหน่วงไฟจะมีปฏิกิริยาดูดความร้อนอย่างรุนแรง ดูดซับความร้อนส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ ลดอุณหภูมิของพื้นผิวที่ติดไฟได้ ยับยั้งการสร้างก๊าซที่ติดไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการแพร่กระจายของการเผาไหม้ กลไกการหน่วงไฟของสารหน่วงไฟ Al (OH) 3 คือการปรับปรุงประสิทธิภาพของสารหน่วงไฟโดยการเพิ่มความจุความร้อนของโพลีเมอร์เพื่อดูดซับความร้อนได้มากขึ้นก่อนที่จะถึงอุณหภูมิการสลายตัวเนื่องจากความร้อน สารหน่วงการติดไฟชนิดนี้ช่วยให้ดูดซับความร้อนปริมาณมากได้เต็มที่เมื่อรวมกับไอน้ำ และปรับปรุงการหน่วงไฟในตัวมันเอง

2. ผลความคุ้มครอง

หลังจากเติมสารหน่วงไฟลงในวัสดุที่ติดไฟได้ สารหน่วงไฟสามารถสร้างชั้นเคลือบโฟมที่เป็นแก้วหรือมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง แยกออกซิเจน และมีหน้าที่เป็นฉนวนความร้อน การแยกออกซิเจน และป้องกันไม่ให้ก๊าซที่ติดไฟได้หลบหนีออกไปด้านนอก เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของสารหน่วงไฟ ตัวอย่างเช่น เมื่อถูกความร้อน สารหน่วงไฟที่ต้านทานฟอสฟอรัสอินทรีย์สามารถผลิตสารของแข็งที่เชื่อมขวางหรือชั้นคาร์บอเนตที่มีโครงสร้างที่เสถียรมากขึ้น ในด้านหนึ่ง การก่อตัวของชั้นคาร์บอเนตสามารถป้องกันการไพโรไลซิสของโพลีเมอร์ต่อไปได้ ในทางกลับกัน ก็สามารถป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวด้วยความร้อนภายในเข้าสู่เฟสก๊าซเพื่อมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาไหม้

3. ปฏิกิริยาลูกโซ่ยับยั้ง

ตามทฤษฎีปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ จำเป็นต้องมีอนุมูลอิสระเพื่อรักษาการเผาไหม้ สารหน่วงการติดไฟสามารถออกฤทธิ์ในบริเวณการเผาไหม้ของเฟสก๊าซเพื่อจับอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาการเผาไหม้ เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ ลดความหนาแน่นของเปลวไฟในบริเวณการเผาไหม้ และสุดท้ายจะลดความเร็วของปฏิกิริยาการเผาไหม้จนกว่าจะสิ้นสุด ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิการระเหยของสารหน่วงไฟที่ประกอบด้วยฮาโลเจนจะเท่ากันหรือใกล้เคียงกับอุณหภูมิการสลายตัวของโพลีเมอร์ เมื่อโพลีเมอร์ได้รับความร้อนและสลายตัว สารหน่วงการติดไฟก็จะระเหยไปพร้อมๆ กัน ในเวลานี้ สารหน่วงไฟที่ประกอบด้วยฮาโลเจนและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวด้วยความร้อนอยู่ในเขตการเผาไหม้ของก๊าซในเวลาเดียวกัน และฮาโลเจนสามารถจับอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาการเผาไหม้ เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ ลดความหนาแน่นของเปลวไฟในเขตการเผาไหม้ และในที่สุดก็ลดความเร็วของปฏิกิริยาการเผาไหม้จนกว่าจะสิ้นสุด

4. ผลกระทบจากการหายใจไม่ออกของก๊าซที่ไม่ติดไฟ

เมื่อสารหน่วงไฟถูกทำให้ร้อน มันจะสลายก๊าซที่ไม่ติดไฟ และทำให้ความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้เจือจางลงโดยสารที่ติดไฟได้ต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของการเผาไหม้ ในเวลาเดียวกัน ยังสามารถเจือจางความเข้มข้นของออกซิเจนในเขตการเผาไหม้ ป้องกันการเผาไหม้ต่อเนื่อง และบรรลุผลของการหน่วงไฟ