Більшість антипіренів досягають своєї вогнезахисної мети завдяки взаємодії кількох механізмів.

2019-10-13 19:42:18

Антипірени відіграють свою вогнезахисну роль через кілька механізмів, таких як ендотермічний ефект, ефект покриття, інгібування ланцюгової реакції, задушення негорючих газів тощо. Більшість антипіренів досягають своєї вогнезахисної мети завдяки взаємодії кількох механізмів.

1. Ендотермічний ефект.

Теплота, що виділяється при будь-якому згорянні за більш короткий час, обмежена. Якщо частина тепла, що виділяється джерелом вогню, може бути поглинена за коротший час, температура полум'я буде знижена. Тепло, що випромінюється на поверхню горіння та діє на розщеплення газифікованих горючих молекул на вільні радикали, буде зменшено, а реакція горіння буде певною мірою пригнічена. При високій температурі антипірен має сильну ендотермічну реакцію, яка поглинає частину тепла, що виділяється при горінні, знижує температуру поверхні горючих матеріалів, ефективно перешкоджає утворенню горючих газів і запобігає поширенню горіння. Вогнезахисний механізм Al(OH)3 антипірену полягає в покращенні вогнезахисних характеристик за рахунок збільшення теплоємності полімеру для поглинання більше тепла до досягнення температури термічного розкладання. Цей тип антипірену може повною мірою реалізувати свої характеристики теплопоглинання в поєднанні з водяною парою та покращити його власну вогнезахисну здатність.

2. Покриття.

Після додавання антипіренів у горючі матеріали, антипірен може утворювати скло або стабільне пінопластове покриття при високій температурі та ізолювати кисень, який має функцію теплоізоляції, ізоляції кисню та запобігання витоку горючого газу назовні, щоб досягти мети вогнезахисності. Наприклад, коли фосфорорганічні антипірени нагріваються, вони можуть утворювати більш стабільні зшиті тверді речовини або карбідні шари. Утворення карбідного шару може запобігти подальшому піролізу полімеру, з одного боку, і запобігти потраплянню продуктів піролізу в газову фазу для участі в процесі горіння, з іншого боку.

3. Гальмування ланцюгової реакції.

Відповідно до теорії ланцюгової реакції горіння, для підтримки горіння необхідні вільні радикали. Антипірени можуть впливати на зону горіння газової фази, захоплюючи вільні радикали в реакції горіння, таким чином запобігаючи поширенню полум’я, зменшуючи щільність полум’я в зоні горіння та, зрештою, зменшуючи швидкість реакції горіння до кінця. Наприклад, температура випаровування і температура розкладання галогеновмісних антипіренів однакові або схожі. Коли полімер розкладається теплом, антипірени також випаровуються. Коли галогеновмісні антипірени та продукти термічного розкладання знаходяться в зоні горіння газової фази, галоген може захоплювати вільні радикали в реакції горіння та перешкоджати ланцюговій реакції горіння.

4. Задуха негорючим газом.

Коли антипірен нагрівається, він розкладає негорючий газ і розбавляє концентрацію горючого газу, що розклався з горючої речовини, до рівня нижче нижньої межі горіння. У той же час він може розбавити концентрацію кисню в зоні горіння, запобігти горінню і досягти вогнезахисного ефекту.