一般的な火炎遅延剤の主なタイプと機能

難燃剤は、火炎遅延を伴う可燃性ポリマーを誘う機能的添加物です。それらは主にポリマー材料の火炎遅延のために設計されています。ガス窒息など

吸熱効果

短期間で燃焼によって放出される熱は限られています。火災源によって放出される熱の一部が短期間で吸収されると、火炎の温度が低下し、燃焼面に放射され、ガス化ガスに作用します。フリーラジカルに割れた可燃性分子の熱は減少し、燃焼反応はある程度阻害されます。
高温条件下では、難燃剤は強い吸熱反応を持ち、燃焼によって放出される熱の一部を吸収し、燃焼性の表面温度を低下させ、可燃性ガスの生成を効果的に阻害し、燃焼の拡大を防ぎます。 Al（OH）3の難燃性メカニズムは、熱分解温度に達する前により多くの熱を吸収するようにポリマーの熱容量を増加させることであり、それにより炎還元剤のパフォーマンスが向上することです。この種の難燃剤は、水蒸気と組み合わせたときに大量の熱を吸収するという特徴に完全な遊びを与え、それ自体の難燃料能力を向上させます。

カバレッジ

可燃性材料に炎遅延剤を燃焼性材料に加えた後、火炎遅延剤は高温でガラス状または安定したフォームカバー層を形成し、高温で酸素を分離し、熱断熱、酸素分離、および脱出による可燃性ガスの予防の機能を持つ可能性があります。難燃性の目的を達成します。たとえば、有機リン炎遅延剤は、加熱すると、より安定した構造を持つ架橋固体物質または炭化層を生成できます。一方で、炭化層の形成はポリマーのさらなる熱分解を防ぐことができ、一方では、内部熱分解生成物が気相に入り、燃焼プロセスに関与するのを防ぐことができます。

阻害の連鎖反応

燃焼の連鎖反応理論によれば、燃焼を維持するために必要なのはフリーラジカルです。火炎遅延剤は、気相燃焼ゾーンに作用して燃焼反応のフリーラジカルを捕捉し、それにより火炎の拡散を防ぎ、燃焼ゾーンの火炎密度を減らし、最終的に終了するまで燃焼反応速度を低下させることができます。ハロゲンを含む難燃剤など、その蒸発温度はポリマーの分解温度に同じまたは近いものです。ポリマーが熱によって分解されると、難燃剤も同時に揮発します。現時点では、ハロゲンを含む炎除去剤と熱分解生成物は同時に気相燃焼ゾーンにあり、ハロゲンは燃焼反応でフリーラジカルを捕捉し、燃焼の連鎖反応を妨げることができます。

不燃性ガスの窒息

炎症剤が加熱されると、それは可燃性ガスに分解され、燃焼可能性から分解された可燃性ガスの濃度が燃焼の下限の下に希釈されます。同時に、燃焼ゾーンで酸素濃度を希釈し、燃焼の継続を防ぎ、火炎遅延の効果を達成する効果もあります。
ポリマーの大部分は、非常に可燃性の炭化水素やその他の元素で構成されています。燃焼プロセス中、それはフリーラジカルの複雑な連鎖反応プロセスであり、大量の熱エネルギーを放出し、直接的な損傷を引き起こし、火の強度を急速に増加させます。

社会の継続的な進歩と科学の継続的な発展に伴い、さまざまな分野でのさまざまなポリマー材料の適用範囲が拡大し続けていますが、火の危険と危険は大幅に増加しています。
ポリマー材料の難燃剤処理は、火災を減らすための重要な対策の1つです。ポリマー材料の難燃性を改善する方法は、世界中の科学者が緊急に解決するために必要な技術的な問題の1つになりました。主要なボトルネック。
火炎遅延を改善するための新しいポリマー炎遅延添加剤の開発は、ポリマー材料の開発において緊急の課題となっています。

無機炎遅滞

無機炎遅延剤の炎遅延効果は、主に大規模な特異的ボリュームフィラーの熱貯蔵および熱伝導性特性を使用するため、材料は分解温度に到達するのが容易ではなく、火炎剤が熱によって分解され、熱によって分解されます。これにより、メイン材料の加熱プロセスを緩和または終了します。その難燃性メカニズムは、加熱されたときに結晶水を放出し、蒸発し、分解し、水蒸気を放出することです。
この反応プロセスは、大量の燃焼熱エネルギーを吸収する必要があるため、材料の表面温度を大幅に低下させるため、ポリマー材料の熱分解と燃焼の確率が大幅に減少します。
ハロゲン炎遅延剤

ハロゲン化炎還元剤は現在、世界で最も生成された有機火炎遅延剤の1つであり、最も広く使用されているハロゲン化炎還元剤は、臭素含有および塩素含有炎還元剤です。
ハロゲン化火炎還元剤のほとんどは有機であり、メインポリマー材料との互換性が良好です。難燃性添加剤として、ハロゲン化した炎遅延剤は、ポリマー材料自体の物理的および化学的特性に本質的な影響を与えることはありません。さらに、ハロゲン化した難燃剤は、難燃剤を少量で添加できますが、非常に優れた難燃性効果を達成できます。
臭素含有ハロゲン化炎還元剤には、脂肪族、肺胞体、芳香族の臭素含有化合物が含まれます。一般的なものには、デカブロモディフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエタン、およびテトラブロモビスフェノールAが含まれます。
臭素と塩素の炎遅延メカニズムは類似しています。高温では、ハロゲン炎遅延剤の炭素ハロゲン結合を破壊し、ハロゲンフリーラジカルを放出し、ポリマー材料の熱分解によって生成される遊離活動フリーラジカルを効果的に捕獲する可能性があります。フリーラジカルの濃度を減らし、それにより、燃焼のフリーラジカル連鎖反応を緩和または終了させます。

さらに、ハロゲン炎遅延剤の分解によって放出されたハロゲン化水素は、不要性の特性を持ち、酸素を効果的にブロックし、燃焼反応の進行を阻害します。
ただし、ハロゲン炎遅延剤で添加されたポリマー材料が燃焼すると、大量のハロゲン化ガスが生成されます。これは毒性と腐食性であり、空気中の水分を吸収して非常に腐食性の腐食性ヒドロハリ酸を形成することも非常に簡単です。 、大量の煙を伴うこれらの煙、有毒、腐食性ガスは、人間の健康を危険にさらしますが、火災、脱出、回復の仕事に大きな障害をもたらします。
処理されたAI（OH）3炎遅延剤

水酸化アルミニウムは三水和物（ATH）とも呼ばれ、その分子式はAl（OH）3です。これは、最も初期の無機炎遅延剤の1つです。それはさまざまな物質で相乗効果をもたらす可能性があり、非毒性および非腐食性の性です。
現在、水酸化アルミニウムの炎症剤を使用すると、無機炎遅延総数の80％以上が占められており、さまざまなポリマープラスチック製品で広く使用されています。ポリマー材料に水酸化アルミニウムを加えた後、可燃性ポリマーの濃度を減らすことができます。
ポリマー材料が加熱されると（約250°C）、水酸化アルミニウムは脱水反応を受け、大量の熱エネルギーを吸収し、ポリマー材料の温度上昇を効果的に阻害します。同時に、分解によって生成される水蒸気は、燃焼によって生成される可燃性ガスと酸素濃度を希釈し、燃焼の連続的な広がりを阻害する可能性があります。
同時に、同時に分解される別の金属酸化物である酸化アルミニウム（AL2O3）は、その高い触媒活性によりポリマーの熱架橋反応を触媒し、それにより、それにより、それにより、それにより、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それにより、それにより、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、それによって、その表面の表面に密な炭化膜が形成される可能性があります。ポリマー。燃焼中の熱伝達を効果的に減速させる可能性があるため、難燃性の役割を果たします。
アルミナはまた、粒子を吸着させ、煙を抑えるのに役割を果たすことができます。一般に、水酸化アルミニウムの含有量が多いほど、難燃性効果は良くなりますが、充填が多すぎるとポリマー材料の強度とその他の特性が大幅に減少します。
水酸化アルミニウムには別の不利な点もあります。つまり、分解温度は低く、脱水反応が245°Cから320°Cの間で発生する可能性があるため、炎症性の強いアルミナの添加により、ポリマー材料の処理温度も制限されます。

リン炎遅延剤

リンベースの難燃剤の性質と組成によれば、それらは無機リンベースの火炎剤および有機リンベースの炎還元剤に分けることができます。
その中で、無機リン炎炎剤には、赤リン、リン酸アンモニウム、ポリソン酸アンモニウムなどが含まれ、有機リン炎薄暗いリン酸リン燃焼剤には、リン酸エステル、リン酸エステルなどが含まれます。そして広く使用されている難燃剤。難燃性メカニズムは、主に孤立膜を形成して炎遅延効果を達成することです。
分離膜の形成には2つの異なる方法があります。
（1）酸素を含むポリマーに対する難燃性効果：火炎剤の熱分解生成物は、ポリマー表面の急速な脱水と炭化を促進するために使用され、それにより炭化層が形成されます。元素炭素は炎症を生成する蒸発燃焼および分解燃焼を実行しないため、火炎負担効果があります。
内部で起こる化学反応は、リン含有化合物の熱分解であり、最終生成物は強力な脱水剤であるポリメタリン酸です。
（2）リンベースの火炎遅延剤は、燃焼温度で不揮発性ガラス様物質に分解し、ポリマーの表面に包むことができ、この密な保護層は分離層として機能します。
有機リン炎遅延剤が役割を果たす段階は、主にポリマー材料の分解段階の初期段階にあります。

ポリマー材料が可燃性ガスを生成できないように、ポリマー材料の脱水と炭化を促進することができます。非揮発性リン化合物は凝固剤として作用するため、炭化材料は保護炭素膜を形成して外気と熱を溶解します。

シリコン難燃性

シリコンベースの難燃剤には、無機シリコンと有機シリコンが含まれます。このシリコンは、主に二酸化シリコン、シリカジェル、シリカ酸粉末、タルカムパウダーなどが含まれます。そのような火炎還元剤は、しばしばフィラーとして使用されます。有機シリコン難燃性は、新しいタイプのハロゲンを含まない難燃剤であり、主にシリコン樹脂、ポリシロキサン（シリコンオイル、シリコン樹脂、シリコンゴム、さまざまなシロキサンコポリマーなど）、ポリシラン、ポリシロキサンを指します。など、最も急速な発達はポリシロキサンです。
難燃性メカニズムは、主に凝縮された位相炎遅延メカニズムに反映されています。つまり、ひび割れた炭素層を生成し、炭素層の酸化抵抗を改善することにより、難燃性効果が実現されます。
シリコン炎遅延剤がポリマー材料に添加された後、シリコン炎遅延剤のほとんどは材料の表面に移動し、高温で反応し、ポリマーの表面に炭素含有ケイ酸塩層を形成します。可燃性ガスの脱出を遅らせるか防止する機能。アウトとフリーラジカルの生成。
同時に、難燃剤はポリマーの炭化を促進し、それによりポリマーの分解速度を減らし、高温での熱分解を減らす傾向が低くなります。
一方、シリコンベースの難燃剤は、加熱すると熱分解反応も受けます。このプロセスは、大量の熱を吸収する必要があります。これにより、難燃性材料の温度上昇を減速または停止する効果が得られます。