กลไกการออกฤทธิ์ของสารหน่วงไฟนั้นค่อนข้างซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่าง ๆ แต่บทบาทของสารหน่วงไฟนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการบรรลุเป้าหมายในการตัดวงจรการเผาไหม้ผ่านเส้นทางทางกายภาพและทางเคมี ยังคงมีแง่มุมที่ไม่ชัดเจนเกี่ยวกับกลไกการกระทำของสารหน่วงไฟ แต่ขึ้นอยู่กับความคิดเห็นที่ได้รับการตีพิมพ์จนถึงตอนนี้พวกเขาสามารถสรุปได้ในด้านต่อไปนี้
(1) ผลการคายน้ำของผลิตภัณฑ์การสลายตัวของสารหน่วงไฟทำให้เกิดการเผาไหม้ของพลาสติกคาร์บอนอินทรีย์ที่จะสลายการเผาไหม้ในขณะที่การเผาไหม้การระเหยและการเผาไหม้การสลายตัวซึ่งมักจะไม่ผลิตเปลวไฟ ดังนั้นหากการสลายตัวของความร้อนของพลาสติกสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็วไม่ได้อยู่ในขั้นตอนของสารติดไฟ แต่ย่อยสลายไปจนถึงคาร์บอนมันสามารถป้องกันการเผาไหม้ ตัวอย่างเช่นเซลลูโลสที่ชุบด้วยสารละลายน้ำฟอสเฟตหรือเกลือโลหะหนัก หลังจากการอบแห้งมีเพียงคาร์บอนและซูมเท่านั้นที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนซึ่งทำให้ยากที่จะทำให้เกิดการเผาไหม้เปลวไฟ นี่เป็นเพราะปฏิกิริยาการคายน้ำของเซลลูโลสที่เกิดจากฟอสเฟตซึ่งส่งเสริมการสร้างคาร์บอนเซลลูโลส
เมื่อสารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์สัมผัสกับเปลวไฟปฏิกิริยาการสลายตัวต่อไปนี้เกิดขึ้น:
สารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์ - monophosphate - monophosphate - pyrophosphate - pyrophosphate
กรดโพลีฟอสฟอริกที่สร้างขึ้นขั้นสุดท้ายเป็นสารที่ขาดน้ำที่แข็งแกร่งมากซึ่งสามารถส่งเสริมการทำให้เป็นคาร์บอนของสารประกอบอินทรีย์และฟิล์มคาร์บอนแบล็กที่เกิดขึ้นมีบทบาทหน่วงเปลวไฟ
(2) สารหน่วงไฟสลายตัวเพื่อสร้างฟิล์มป้องกันที่ไม่ระเหย สารหน่วงไฟสลายตัวที่อุณหภูมิของการเผาไหม้เรซิ่นและผลิตภัณฑ์การสลายตัวของมันก่อให้เกิดฟิล์มป้องกันที่ไม่ระเหยซึ่งครอบคลุมพื้นผิวของเรซินดังนั้นจึงแยกอากาศและบรรลุวัตถุประสงค์ของการหน่วงไฟ นี่เป็นกรณีเมื่อใช้ส่วนผสมของกรดบออริกบอริกและฟอสฟอรัสเป็นสารหน่วงไฟ
ฟอสฟอรัสเฮไลด์ (R4PX) ได้รับการสลายตัวทางความร้อนเพื่อสร้างฟอสฟอรัสและอัลคิลเฮไลด์ (RX) ฟอสฟอรัสถูกออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างฟอสฟอรัสออกไซด์ (R3PO) ซึ่งจะสลายตัวต่อไปเพื่อสร้างร่างกายแก้วโพลีฟอสเฟต ร่างกายแก้วต่อเนื่องนี้ก่อให้เกิดฟิล์มป้องกัน ครอบคลุมพื้นผิวของพอลิเมอร์เพื่อแยกออกซิเจนและออกฤทธิ์ของสารหน่วงไฟ
(3) ผลิตภัณฑ์การสลายตัวของสารหน่วงไฟตัดปฏิกิริยาลูกโซ่ของอนุมูลอิสระและสลายตัวเป็นเขม่าในระหว่างการเผาไหม้พลาสติก เขม่าออกซิไดซ์ต่อไปและสลายตัวที่อุณหภูมิสูงเพื่อผลิตอนุมูลอิสระ HO - และปฏิกิริยาลูกโซ่ของอนุมูลอิสระยังคงการเผาไหม้เปลวไฟของเปลวไฟ ในกระบวนการเผาไหม้ของโพลีเมอร์การเผาไหม้เปลวไฟเป็นสิ่งสำคัญที่สุดดังนั้นหากปฏิกิริยาลูกโซ่ของ H0 และอนุมูลอิสระสามารถถูกตัดออกได้การเผาไหม้เปลวไฟสามารถป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
กระบวนการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนนั้นซับซ้อนมาก Ho ·อนุมูลอิสระมีพลังงานสูง ความเร็วในการตอบสนองเร็วมาก ดังนั้นระดับของการเผาไหม้จะถูกกำหนดโดยการเพิ่มจำนวนของอนุมูลอิสระ
เมื่อมีสารหน่วงไฟฮาโลเจนพวกเขาจะสลายตัวที่อุณหภูมิสูงเพื่อผลิตไฮโดรเจนเฮไลด์ซึ่งสามารถจับพลังงานสูง Ho ·อนุมูลที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้และแปลงเป็น X ·อนุมูลและน้ำ ในเวลาเดียวกันอนุมูล X ·ทำปฏิกิริยากับไฮโดรคาร์บอนเพื่อสร้างใหม่เป็น HX วัฏจักรนี้ยังคงดำเนินต่อไปดังนั้นการตัดปฏิกิริยาลูกโซ่ของ HO ·อนุมูล ไฮโดรเจนที่เกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของโพลิเมอร์จะถูกแปลงเป็นน้ำผ่านทางเดินด้านบนเหลือเพียงคาร์บอนแบล็กเป็นควันดำส่งผลให้เกิดการดับไฟของไฮโดรคาร์บอน
(4) ผลเสริมฤทธิ์กันของการเริ่มต้นอนุมูลอิสระด้านหน้าออกซิเดชันและฮาโลเจนที่มีสารหน่วงไฟสามารถสร้างเอฟเฟกต์สารหน่วงไฟที่แข็งแกร่งมากโดยการรวมสารหน่วงไฟอะลิฟาติกกับผู้ริเริ่มอนุมูลอิสระเช่นเปอร์ออกไซด์และไอโซพลาสติค นี่เป็นเพราะภายใต้การกระทำของความร้อนผู้ริเริ่มอนุมูลอิสระเช่นเปอร์ออกไซด์ส่งเสริมการผลิตอนุมูลอิสระ BR - ฟรีทำให้เกิดอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ที่จะหายไปอย่างรวดเร็ว
เมื่อใช้ฮาโลเจนที่มีสารหน่วงไฟเพียงอย่างเดียวโพลีสไตรีนต้องใช้ 10% ถึง 15% CL หรือ 4% ถึง 5% BR เพื่อให้ได้การหน่วงของเปลวไฟ หากใช้ร่วมกับผู้เริ่มต้นอนุมูลอิสระ ต้องการเพียง 4% ถึง 8% C1 หรือ 0.5% ถึง 3% BR
พลวงออกไซด์ (SB2O3) มีประสิทธิภาพที่ไม่ดีเมื่อใช้เพียงอย่างเดียวเป็นสารหน่วงไฟ แต่มันมีผลกระทบที่ยอดเยี่ยมเมื่อรวมกับเฮไลด์ส่วนใหญ่เกิดจากการก่อตัวของมณฑลมณฑลเฮไลด์ที่อุณหภูมิสูง
SBCL3 (จุดเดือด 223 องศา) และ SBBR3 (จุดเดือด 288 องศา) เป็นสารระเหยที่มีจุดเดือดสูงซึ่งสามารถอยู่ในโซนการเผาไหม้เป็นระยะเวลานาน พลวงเฮไลด์สามารถส่งเสริมโพลีเมอร์ทั้งในเฟสของเหลวและของแข็ง Dehalogenation ของระบบสารหน่วงไฟและคาร์บอนของพื้นผิวพอลิเมอร์ ในขณะเดียวกันก็สามารถจับได้ว่ามีอนุมูลอิสระในเฟสก๊าซ ดังนั้นการรวมกันของพลวงออกไซด์และสารหน่วงไฟฮาโลเจนเป็นสูตรสารหน่วงไฟที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
(1) การกระจายความร้อนการเผาไหม้และการเจือจางของสารไวไฟ
อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นหนึ่งในสารหน่วงไฟด้วยฟังก์ชั่นนี้ การหน่วงการชะลอของเปลวไฟไม่แข็งแรงดังนั้นจำนวนเงินที่เพิ่มสูงถึง 40-60 ส่วนซึ่งทำหน้าที่เป็นฟิลเลอร์ เมื่อพลาสติกไหม้อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะสลายตัวและดูดซับความร้อนจำนวนมาก
เนื่องจากการดูดซับความร้อนจากการเผาไหม้ขนาดใหญ่อุณหภูมิของพอลิเมอร์จะลดลงจึงชะลอการสลายตัวการระเหยและการเผาไหม้ อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ไม่ติดไฟและเมื่อเติมลงในพอลิเมอร์ในปริมาณ 40-60 ส่วนจะเทียบเท่ากับ "เจือจาง" พอลิเมอร์ที่ติดไฟได้ ดังนั้นการปรับปรุงการหน่วงของเปลวไฟ
ในขณะที่การสลายตัวทางความร้อนของโพลีเมอร์ผลิตก๊าซไวไฟหากระบบสารหน่วงของโพลีเมอร์สามารถสลายตัวเพื่อผลิตก๊าซที่ไม่ไวไฟเช่น H2O, HCl, NBR, CO2, NH3, N2 ฯลฯ ฟังก์ชั่นของสารหน่วงไฟเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งรวมปัจจัยต่าง ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้น
