Большинство антипиренов достигают цели замедления горения за счет совместного действия нескольких механизмов.

2022-07-14 23:56:44

Антипирены оказывают огнезащитное действие за счет нескольких механизмов, таких как эндотермический эффект, укрывающий эффект, ингибирование цепной реакции, удушье негорючих газов и т. д. Большинство антипиренов достигают цели замедления горения за счет совместного действия нескольких механизмов.

1. Эндотермическое действие

Тепло, выделяемое при любом горении за короткое время, ограничено. Если часть тепла, выделяемого источником огня, удастся поглотить за короткое время, температура пламени снизится, тепло, излучаемое на поверхность горения и действующее на раскалывание испаренных горючих молекул на свободные радикалы, уменьшится, а реакция горения в определенной степени затормозится. В условиях высоких температур антипирен имеет сильную эндотермическую реакцию, поглощает часть тепла, выделяемого при горении, снижает температуру горючей поверхности, эффективно подавляет образование горючих газов, препятствует распространению горения. Механизм огнестойкости антипирена Al(OH) 3 заключается в улучшении огнезащитных характеристик за счет увеличения теплоемкости полимера для поглощения большего количества тепла до достижения температуры термического разложения. Этот вид антипирена полностью раскрывает свое большое поглощение тепла в сочетании с водяным паром и улучшает собственную огнестойкость.

2. Эффект покрытия

После добавления антипиренов к горючим материалам антипирены могут образовывать стеклянный или стабильный пенопластовый покровный слой при высокой температуре, изолировать кислород и выполнять функции теплоизоляции, изоляции кислорода и предотвращения выхода горючих газов наружу, чтобы достичь цели огнестойкости. Например, при нагревании органические фосфорстойкие антипирены могут образовывать сшитые твердые вещества или карбонатные слои с более стабильной структурой. С одной стороны, образование карбонизированного слоя может препятствовать дальнейшему пиролизу полимера, с другой – препятствовать попаданию продуктов внутреннего термического разложения в газовую фазу для участия в процессе горения.

3. Тормозная цепная реакция.

Согласно теории цепной реакции горения, для поддержания горения необходимы свободные радикалы. Антипирен может воздействовать на зону газофазного горения, захватывая свободные радикалы в реакции горения, чтобы предотвратить распространение пламени, уменьшить плотность пламени в зоне горения и, наконец, снизить скорость реакции горения до ее завершения. Например, температура испарения галогенсодержащих антипиренов равна или близка температуре разложения полимеров. Когда полимеры нагреваются и разлагаются, антипирены одновременно улетучиваются. В это время галогенсодержащие антипирены и продукты термического разложения одновременно находятся в зоне газофазного горения, а галоген может захватывать свободные радикалы в реакции горения, чтобы предотвратить распространение пламени, уменьшить плотность пламени в зоне горения и, наконец, снизить скорость реакции горения до прекращения.

4. Удушающее действие негорючего газа.

При нагревании антипирена он разлагает негорючий газ и разбавляет концентрацию горючего газа, разлагаемого горючими веществами, ниже нижнего предела горения. В то же время он также может снизить концентрацию кислорода в зоне горения, предотвратить продолжение горения и добиться эффекта замедления пламени.