阻礙燃燒的物理機(jī)理：

?促進(jìn)吸熱反應(yīng)(散熱)，使基材冷卻至維持燃燒所需的溫度以下。

?產(chǎn)生惰性氣體，稀釋燃燒聚合物表面的氧氣，使火焰由于缺少氧化劑而熄滅。

?形成保護(hù)層不滲透涂層，減少向聚合物傳遞的熱量，阻礙氧氣擴(kuò)散到分解區(qū)，并阻止聚合物分解過程產(chǎn)生的揮發(fā)性易燃?xì)怏w逸出。

阻燃劑的化學(xué)作用模式：

?通過捕獲聚合物降解產(chǎn)生的自由基物質(zhì)(特別是H·和OH·)抑制氣相氧化反應(yīng)。氫自由基引發(fā)支鏈反應(yīng)，促進(jìn)燃料燃燒(H·+O2→OH·+O·)，而羥基自由基則參與聚合物分解過程中放熱最多的反應(yīng)(OH·+CO·→H·+CO2)，提供維持燃燒所需的大部分能量。這些高度活性物質(zhì)與阻燃劑釋放的特定自由基反應(yīng)，形成反應(yīng)性較低的分子，甚至惰性分子。

?通過促進(jìn)低能固態(tài)反應(yīng)，聚合物表面形成碳質(zhì)(或玻璃質(zhì))層，導(dǎo)致聚合物碳化，揮發(fā)產(chǎn)物減少。碳質(zhì)層用作氣相和凝聚相之間的物理絕緣屏障。

?加速聚合物降解，導(dǎo)致明顯滴落，從而使燃料從燃燒源中排出。通過這種方式起作用的添加劑通常不可取;但根據(jù)UL-94協(xié)議，它們可用于鑒定聚合材料。

多因素的制約

通常，上述機(jī)理不是單獨(dú)作用而是共同作用的。因此，阻燃劑的作用方式通常是一個(gè)復(fù)雜的過程，由各個(gè)階段組成，其中一個(gè)階段起主導(dǎo)作用。為每種情況選擇合適的添加劑要考慮多種因素，其中最重要的因素如下：

?阻燃劑在特定聚合物基材中的有效性。

?阻燃劑在聚合物加工條件下的穩(wěn)定性。

?添加劑的兼容性和保護(hù)聚合物物理性能的能力(力學(xué)性能、電性能、顏色等)。

?成本效益。

?阻燃劑的毒性以及遷移和/或引起腐蝕的特性。

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