고분자의 연소는 연기 발생이나 화염 방출을 특징으로 하는 매우 강렬하고 복잡한 열 산화 반응입니다. 난연제는 플라스틱의 발화를 방지하거나 화염 확산을 억제하는 첨가제입니다. 난연제의 난연 효과는 고분자 재료의 연소 과정에서 발생하는 물리적 또는 화학적 변화의 속도를 방지하거나 억제하는 데 있습니다. 구체적으로, 난연 효과는 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다.
난연제의 고분자 연소 과정에서의 난연 효과:
난연성 난연제 – 열 흡수 효과
열흡수 효과의 역할은 폴리머 재료의 온도 상승이 어렵게 만드는 것입니다.
예를 들어, 붕사는 결정질 물 분자 10개를 가지고 있으며, 결정질 물이 방출되면서 141.8kJ/mol의 열을 포착하므로 열 흡수가 일어나 재료의 온도 상승이 억제되어 난연 효과가 나타납니다.
난연성 난연성 – 커버링 효과
그 효과는 고온에서 안정적인 피복층을 형성하거나, 분해되어 고분자 재료 표면을 덮는 거품 형태의 물질을 생성하는 것입니다. 이는 연소로 인해 발생하는 열이 재료 내부로 유입되는 것을 어렵게 하고, 고분자 재료의 열분해로 인해 발생하는 가연성 가스가 빠져나가는 것을 어렵게 합니다. 또한, 재료에 공기 장벽 역할을 하여 재료의 균열을 방지하고 난연 효과를 제공합니다.
난연제 난연제 - 희석 효과
이러한 물질은 열에 의해 분해되면 대량의 불연성 가스를 발생시키므로, 고분자 물질에서 발생하는 가연성 가스와 공기 중의 산소가 희석되어 가연성 농도 범위에 도달하지 않습니다.
난연성 난연성 – 전달 효과
그 효과는 폴리머 재료의 열분해 모드를 바꾸어 가연성 가스의 생성을 억제하는 것입니다.
난연제 난연제 – 억제 효과
HO-, H-와 같은 연소 반응의 활성 중간체를 가두어 두면 자유 라디칼 연쇄 반응이 억제되고 화염이 꺼질 때까지 연소 속도가 감소합니다.
난연성 난연제 – 강화 효과
일부 재료는 단독으로 사용하면 난연 효과가 없거나 난연 효과가 거의 없지만, 안티몬 삼산화물과 할로겐 화합물을 함께 사용하는 등 다양한 재료를 사용하여 난연 효과를 강화할 수 있습니다.
고분자 연소 과정에서의 난연 메커니즘 :
난연 메커니즘 – 기체상 난연 메커니즘
기상 난연 시스템은 기체 상태에서 연쇄 연소 반응을 방해하거나 지연시키는 난연 효과를 의미합니다. 기상 난연성은 주로 다음과 같이 구성됩니다.
- 난연재가 가열되거나 연소되면 자유 라디칼 억제제가 생성되어 연소 연쇄 반응이 중단됩니다.
- 난연재가 가열되거나 연소될 때 미세 입자가 생성되어 자유 라디칼의 결합을 촉진하여 연쇄 연소 반응을 종료시킵니다.
- 난연재가 가열되거나 연소될 때 대량의 불활성 가스 또는 고밀도 증기가 방출되는 현상입니다.
난연성 메커니즘 – 응축상 난연성 메커니즘
응축상 난연성은 응축상에서 난연성 물질의 열분해를 지연시키거나 방해함으로써 발생하는 난연 효과를 의미합니다. 응축상 난연성은 주로 다음과 같이 구성됩니다.
- 합체 과정 중 생성될 수 있는 가연성 가스 및 라디칼의 열분해를 지연시키거나 방해하는 난연제
- 난연성 재료에 큰 비열 용량을 갖는 무기 충전재를 사용하면 열 저장 및 열 전도도를 통해 재료가 열 분해 온도에 도달할 가능성이 낮아집니다.
- 난연제의 열분해는 열을 흡수하므로 난연재의 온도 상승이 느려지거나 중단됩니다.
- 난연재가 연소하면 표면에 다공성 탄소층이 생성되어 연소하기 어렵고, 열과 산소를 차단하며, 가연성 가스가 기체 상태로 들어가는 것을 방지합니다.
난연성 메커니즘 - 열교환 중단 난연성 메커니즘
단속 열교환 난연 메커니즘은 난연재의 연소로 인해 발생하는 열의 일부가 흡수되어 재료가 열분해 온도를 유지할 수 없고, 따라서 가연성 가스의 생성을 유지할 수 없으므로 연소가 자연 소화된다는 것을 의미합니다.
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