난연제는 흡열 효과, 피복 효과, 연쇄 반응 억제, 불연성 가스의 질식 등 여러 메커니즘을 통해 난연성을 발휘합니다. 대부분의 난연제는 여러 메커니즘의 공동 작용을 통해 난연 목적을 달성합니다.
1. 흡열작용
짧은 시간 동안 연소로 인해 방출되는 열은 제한되어 있습니다. 화재 발생원에서 방출되는 열의 일부를 단시간에 흡수할 수 있으면 화염 온도가 낮아지고, 연소 표면에 방출되어 기화된 가연성 분자가 자유 라디칼로 분해되는 데 작용하는 열이 줄어들고 연소 반응이 어느 정도 억제됩니다. 난연제는 고온 조건에서 강한 흡열 반응을 갖고 연소로 인해 방출되는 열의 일부를 흡수하여 가연성 표면의 온도를 낮추고 가연성 가스 발생을 효과적으로 억제하며 연소 확산을 방지합니다. Al(OH)3 난연제의 난연 메커니즘은 고분자의 열용량을 증가시켜 열분해 온도에 도달하기 전에 더 많은 열을 흡수하여 난연 성능을 향상시키는 것입니다. 이러한 종류의 난연제는 수증기와 결합하면 다량의 열 흡수를 최대한 발휘하고 자체 난연성을 향상시킵니다.
2. 커버력
가연성 물질에 난연제를 첨가한 후 난연제는 고온에서 유리질 또는 안정적인 폼 피복층을 형성하고 산소를 격리하며 단열, 산소 격리 및 가연성 가스가 외부로 빠져 나가는 것을 방지하여 난연성 목적을 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 가열되면 유기인 저항성 난연제는 가교된 고체 물질이나 보다 안정적인 구조를 갖는 탄산층을 생성할 수 있습니다. 한편, 탄산층의 형성은 폴리머의 추가 열분해를 방지할 수 있으며, 다른 한편으로는 내부 열분해 생성물이 기상으로 들어가 연소 과정에 참여하는 것을 방지할 수 있습니다.
3. 억제성 연쇄반응
연소의 연쇄반응 이론에 따르면, 연소를 유지하려면 자유 라디칼이 필요합니다. 난연제는 기상 연소 영역에 작용하여 연소 반응에서 자유 라디칼을 포착하여 화염 확산을 방지하고 연소 영역의 화염 밀도를 감소시키며 최종적으로 연소 반응 속도를 끝까지 감소시킵니다. 예를 들어, 할로겐 함유 난연제의 증발 온도는 폴리머의 분해 온도와 동일하거나 유사합니다. 고분자가 가열되어 분해되면 난연제도 동시에 휘발됩니다. 이때 할로겐 함유 난연제와 열분해 생성물은 기상 연소 영역에 동시에 존재하며 할로겐은 연소 반응에서 자유 라디칼을 포착하여 화염 확산을 방지하고 연소 영역의 화염 밀도를 감소시키며 최종적으로 종료될 때까지 연소 반응 속도를 감소시킵니다.
4. 불연성가스의 질식작용
난연제를 가열하면 불연성 가스를 분해하고, 가연성 물질에 의해 분해되는 가연성 가스의 농도를 연소 하한 이하로 희석시킵니다. 동시에 연소 영역의 산소 농도를 희석하고 연소 지속을 방지하며 난연 효과를 얻을 수도 있습니다.
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