聚合物的燃燒是一種非常劇烈且複雜的熱氧化反應，其特徵是產生煙霧或熊熊火焰。阻燃劑是一類能夠防止塑膠燃燒或抑制火焰蔓延的添加劑。阻燃劑的阻燃作用在於阻止或抑制聚合物材料燃燒過程中發生的物理或化學變化速率。具體而言，阻燃作用主要體現在以下幾個方面。
阻燃劑在聚合物燃燒過程中的阻燃作用：
阻燃劑阻燃劑-吸熱效應
吸熱效應的作用是使聚合物材料難以發生溫升。
例如硼砂有10個分子的結晶水，由於釋放結晶水能捕捉141.8kJ/mol的熱量，所以吸熱作用使材料的溫度上升受到抑制，產生阻燃效果。
阻燃劑阻燃劑-覆蓋作用
其效果是在較高溫度下產生穩定的覆蓋層或分解產生覆蓋在聚合物材料表面的泡沫狀物質。這使得燃燒產生的熱量難以進入材料內部，聚合物材料熱分解產生的可燃氣體也難以逸出。它對材料起到空氣阻隔作用，從而抑製材料開裂，達到阻燃效果。
阻燃劑阻燃劑-稀釋作用
這些物質在熱分解時能產生大量的不燃氣體，使高分子材料產生的可燃氣體與空氣中的氧氣稀釋，無法達到可燃濃度範圍。
阻燃劑阻燃劑-轉移效應
其作用是改變聚合物材料的熱分解方式，進而抑制可燃氣體的產生。
阻燃劑阻燃劑-抑製作用
捕捉燃燒反應的活性中間體，如 HO- 和 H-，可抑制自由基鍊式反應並降低燃燒速率直到火焰熄滅。
阻燃劑阻燃劑-增強作用
有些材料單獨使用不具阻燃效果或阻燃效果不大，但可以多種材料並用，增強阻燃效果，如三氧化二銻與鹵素化合物並用等。
聚合物燃燒過程中的阻燃機制：
阻燃機理-氣相阻燃機理
氣相阻燃體係是指在氣相中中斷或延緩鍊式燃燒反應的阻燃效果。氣相阻燃性主要包括：
- 阻燃材料在加熱或燃燒時會產生自由基抑制劑，中斷燃燒鍊式反應。
- 阻燃材料在加熱或燃燒時產生的細小顆粒，促進自由基的結合，終止鍊式燃燒反應。
- 阻燃材料受熱或燃燒時，釋放出大量惰性氣體或高密度蒸氣。
阻燃機制－凝聚相阻燃機制
凝聚相阻燃性是指經由延緩或中斷阻燃材料在凝聚相中的熱分解而產生的阻燃效果。凝聚相阻燃性主要包括：
- 阻燃劑可延緩或阻止聚結過程中產生的可燃氣體和自由基的熱分解
- 阻燃材料中無機填料具有較大的比熱容，透過儲熱、導熱作用使材料不易達到熱分解溫度。
- 阻燃劑的熱分解吸收熱量，使阻燃材料的溫度上升減緩或暫停。
- 阻燃材料燃燒時，在其表面生成一層多孔碳層，該層難以燃燒，隔離熱量和氧氣，並阻止可燃氣體進入氣相。
阻燃機制－阻斷熱交換阻燃機理
間斷熱交換阻燃機制是指阻燃材料燃燒時產生的熱量部分被帶走，使材料無法維持熱分解溫度，因此無法維持可燃氣體的產生，燃燒自熄。
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