燃燒及阻燃機(jī)理要研究阻燃劑的阻燃機(jī)理，必須首先了解高聚物燃燒機(jī)理。

    （一）燃燒機(jī)理有機(jī)高聚物的燃燒，實(shí)質(zhì)是熱分解的過(guò)程伴隨著發(fā)光、發(fā)熱和氧的化學(xué)反應(yīng)。可燃性物質(zhì)、氧氣和能量是其三要素。

    燃燒的總反應(yīng)可簡(jiǎn)單表示為：有機(jī)高聚物＋O2→CO＋CO2＋H2O＋光＋熱一些基元反應(yīng)如下：

1．在O2作用下，大分子鏈中較弱的鍵首先發(fā)生斷裂，產(chǎn)生自由基：～CH＋O2→C·＋HOO·

2．在高聚物內(nèi)部無(wú)氧區(qū)，大分子鏈吸收外界熱量，發(fā)生斷裂，產(chǎn)生自由基和雙自由基：△～C—C～→2～C·△～C—C·→～C·＋·C—C·

3．在自由基作用下，繼而發(fā)生一系列連鎖反應(yīng)：

～C·＋O2→～COO·——①～CH＋HOO·→～C·＋H2O2——②H2O2→2HO·——③RCH3＋HO·→RCH2·＋H2O——④RCH2·＋O2→RCHO＋HO·——⑤HO·＋H2→H·H2O——⑥H·＋O2→HO·＋·O·——⑦·O·＋H2→HO·＋H·——⑧

以上自由基反應(yīng)延續(xù)下去，導(dǎo)致大分子解聚①—⑧式反應(yīng)產(chǎn)生的HO·和·O·等自由基活性很高，是發(fā)展燃燒的關(guān)鍵。

（二）阻燃機(jī)理根據(jù)上面的燃燒機(jī)理，可以知道通過(guò)吸收熱能、降低燃燒體的溫度，除去能量；隔斷空氣；供給CO2等惰性氣體，使氣體的組成改變，離開(kāi)燃燒極限；捕獲活性自由基等辦法，使熱分解反應(yīng)終止。1．氣相阻燃機(jī)理氣相阻燃就是阻燃劑通過(guò)轉(zhuǎn)化為氣相物質(zhì)，發(fā)揮其阻燃作用。

（1）捕獲自由基阻燃劑受熱后，分解產(chǎn)生氣相物質(zhì)，這些物質(zhì)能捕獲高聚熱分解產(chǎn)生的自由基，使熱分解反應(yīng)得到有效控制，從而達(dá)到阻燃、滅火的目的。以鹵系阻燃劑為例，鹵化物受熱產(chǎn)生的鹵化氫能捕獲到活性的HO·、·O·自由基。通過(guò)自由基交換，產(chǎn)生活性較小的自由基：RX＋H·→HX＋R·HX＋HO·→H2O＋X·HX＋·O·→HO·＋X·

（2）“稀釋”效應(yīng)阻燃劑在高溫分解出一種難燃?xì)怏w（如HX、H2O等），將燃燒體籠罩，“稀釋”了周圍可燃性氣體的濃度，同時(shí)吸收大量燃燒熱，降低了溫度，使燃燒得到控制。如無(wú)機(jī)阻燃劑Al（OH）3的阻燃機(jī)理：

Al（OH）3→Al2O3＋3H2O－71．6（Kcal）鹵系阻燃劑也能分解出比重較大的不燃?xì)怏w，產(chǎn)生覆蓋作用，而隔絕或稀釋了空氣（同CO2、N2等滅火相類似），不同鹵素滅火效力與它們本身的原子量成正比，即：F：Cl：Br：I＝1·0：1．9：4．2：6．7按照等重量溴、氯相比，有機(jī)溴化物的阻燃效力約為氯化物的兩倍。這些事實(shí)正是鹵系阻燃劑滅火理論的有力證據(jù)。

2。凝相阻燃機(jī)理凝相阻燃就是阻燃劑以凝聚相形態(tài)，發(fā)揮其阻燃作用。可分成膜阻燃和壁面阻燃效應(yīng)兩種。（1）成膜效應(yīng)阻燃劑受到高溫后，在燃燒體表面形成一層不易燃燒、不易揮發(fā)的保護(hù)膜，從而把燃燒體同O2和火源隔絕開(kāi)來(lái)，使火焰熄滅。無(wú)機(jī)磷阻燃劑的阻燃機(jī)理就以凝相機(jī)理為主，在燃燒時(shí)，磷化合物逐步分解成磷酸、偏磷酸，最后生成玻璃體狀的聚偏磷酸，覆蓋于燃燒體的表面，隔絕空氣。（2）壁面效應(yīng)所謂壁面效應(yīng)，就是阻燃劑在高溫時(shí)產(chǎn)生的一種惰性粉塵，這些惰性粉塵就像容器的器壁一樣，既能吸收燃燒熱，又能吸附燃燒過(guò)程的活性物質(zhì)，使活性物質(zhì)失活，從而抑制燃燒。

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