מנגנון הפעולה של מעכבי להבה הוא מורכב למדי, הכולל גורמים שונים, אך תפקידם של מעכבי להבה אינו אלא להשיג את המטרה של ניתוק מחזור הבעירה דרך מסלולי פיזיים וכימיים. ישנם עדיין הרבה היבטים לא ברורים לגבי מנגנון הפעולה של מעכבי להבה, אך בהתבסס על הדעות שפורסמו עד כה, ניתן לסכם אותם להיבטים הבאים.
(1) השפעת ההתייבשות של תוצרי הפירוק של מעכבי להבה גורמת לבעירה של פלסטיקה אורגנית עם פחמיזות להיות בעירה בפירוק, בעוד שהבעירה של האידוי ופירוק הבעירה שלרוב אינה מייצרת להבות אינן מתבצעות על ידי חומרים פשוטים. לכן, אם ניתן לבצע את הפירוק התרמי של הפלסטיק במהירות, ולא להישאר בשלב של חומרים דליקים אלא להתפרק את כל הדרך לפחמן, זה יכול למנוע בעירה. לדוגמה, תאית הספוגה בתמיסה מימית של מלחי פוספט או מתכת כבדה. לאחר הייבוש, רק פחמימות וזום מתרחשים במהלך החימום, מה שמקשה על לגרום לבעירה להבה. זה נובע מתגובת ההתייבשות של תאית הנגרמת על ידי פוספט, המקדמת יצירת פחמן תאית.
כאשר תרכובות זרחן אורגניות נחשפות ללהבות, תגובות הפירוק הבאות מתרחשות:
תרכובת זרחן אורגנית - מונופוספט - מונופוספט - פירופוספט - פירופוספט
החומצה הפוליפוספורית שנוצרה הסופית היא חומר התייבשות חזק מאוד שיכול לקדם את הפחמימות של תרכובות אורגניות, והסרט השחור הפחמן שהתקבל ממלא תפקיד מעכב להבה.
(2) מעכב הלהבה מתפרק ליצירת סרט מגן שאינו נדיף. מעכב הלהבה מתפרק בטמפרטורת הבעירה של שרף, ומוצרי הפירוק שלו יוצרים סרט מגן שאינו נדיף המכסה את פני השרף, ובכך מבודד את האוויר ומשיג את מטרת פיגור הלהבה. זה המקרה בעת שימוש בתערובת חומצות בורקיות בורקס ובפוספייד כמעכבי להבה.
הלידים זרחניים (R4Px) עוברים פירוק תרמי ליצירת זרחן והלידים אלקיליים (RX). זרחן מחמצן בקלות ליצירת תחמוצות זרחן (R3PO), המתפרק עוד יותר ליצירת גופי זכוכית פוליפוספטית. גוף זכוכית רציף זה יוצר סרט מגן. מכסה את פני הפולימר לבידוד חמצן ולהפעיל את אפקט מעכבי הלהבה שלו.
(3) מוצרי הפירוק של מעכבי להבה מנתקים את תגובת השרשרת של רדיקלים חופשיים ומפרקים אותם לפיח במהלך בעירה פלסטית. הפיח מחמצן ומתפרק עוד יותר בטמפרטורות גבוהות כדי לייצר רדיקלים חופשיים, ותגובת השרשרת של רדיקלים חופשיים הו ממשיכה בעירה להבה של הלהבה. בתהליך הבעירה של פולימרים, בעירה להבה היא החשובה ביותר, כך שאם ניתן לנתק את תגובת השרשרת של H0 ורדיקלים חופשיים, ניתן למנוע ביעילות בעירה של להבה.
תהליך הבעירה של פחמימנים מורכב מאוד. לרדיקלים חופשיים יש אנרגיה גבוהה. מהירות התגובה מהירה מאוד. לכן, מידת הבעירה נקבעת על ידי התפשטות הרדיקלים החופשיים.
כאשר קיימים מעכבי להבה הלוגניים, הם יתפרקו בטמפרטורות גבוהות לייצור הלידים מימן, שיכולים לתפוס רדיקלים בעלי אנרגיה גבוהה שנוצרו במהלך בעירה ולהמיר אותם לרדיקלים X · אנרגיה נמוכה ומים. במקביל, רדיקלים X · מגיבים עם פחמימנים להתחדשות ל- HX. מחזור זה נמשך, ובכך מנתק את תגובת השרשרת של רדיקלים הו. המימן המיוצר על ידי הפירוק התרמי של פולימרים מומר למים דרך השביל לעיל, ומותיר רק שחור פחמן כעשן שחור, וכתוצאה מכך כיבוי להבת הפחמימנים.
(4) ההשפעה הסינרגיסטית של התחלת רדיקלים חופשיים, חזית חמצון והלוגן המכילים מעכבי להבה יכולה לייצר אפקט מעכב להבה חזק מאוד על ידי שילוב מעכבי להבה אליפטיים עם יוזמים רדיקליים חופשיים כמו פרוקסידים ואיזופלסטיקה. הסיבה לכך היא שבפעולה של חום, יוזמים רדיקלים חופשיים כמו פרוקסידים מקדמים את ייצור הרדיקלים החופשיים, וגורמים לרדיקלים חופשיים שנוצרו במהלך הבעירה להיעלם במהירות.
בעת שימוש בהלוגן המכיל מעכבי להבה בלבד, קלקר דורש 10% עד 15% Cl או 4% עד 5% BR בכדי להשיג פיגור בלהבה; אם משתמשים בהם בשילוב עם יוזמים רדיקליים בחינם. יש צורך רק ב -4% עד 8% C1 או 0.5% עד 3% BR.
לתחמוצת האנטימון (SB2O3) יש יעילות לקויה כאשר משתמשים בו לבד כמעכב להבה, אך יש לו השפעות מצוינות בשילוב עם הלידים, בעיקר בגלל היווצרות הלידיות אנטימון בטמפרטורות גבוהות.
SBCL3 (נקודת רתיחה 223 מעלות) ו- SBBR3 (נקודת רתיחה 288 מעלות) הם חומרים נדיפים עם נקודות רתיחה גבוהות, שיכולות להישאר באזור הבעירה למשך זמן רב יותר. הלידים אנטימון יכולים לקדם פולימרים בשלבים נוזליים ומוצקים כאחד. Dehalogenation של מערכת מעכבי בעירה ופחמימות של פני השטח הפולימר. יחד עם זאת, זה יכול לתפוס רדיקלים הו בשלב הגז. לפיכך, השילוב של תחמוצת אנטימון ומעכבי להבה הלוגניים הוא הנוסחה המעכבת הלהבה הנפוצה ביותר.
(1) פיזור חום בעירה ודילול חומרים דליקים
אלומיניום הידרוקסיד הוא אחד מעכבי הלהבה עם פונקציה זו. פיגור הלהבה שלה אינו חזק, ולכן הסכום שנוסף הוא גבוה כמו 40-60 חלקים, המשמש גם כמילוי. כאשר פלסטיק נשרף, אלומיניום הידרוקסיד מתפרק וסופג כמות גדולה של חום.
בשל הספיגה הגדולה של חום הבעירה, טמפרטורת הפולימר מורידה, ובכך מאטה את הפירוק, האידוי והבעירה. אלומיניום הידרוקסיד אינו דליק, וכאשר הוא ממלא לפולימר בכמות של 40-60 חלקים, הוא שווה ל"דלל "את הפולימר הדליק. ובכך משפר את פיגור הלהבה.
לעומת זאת, בעוד שהפירוק התרמי של פולימרים מייצר גזים דליקים, אם מערכת מעכבי הלהבה הפולימרית יכולה להתפרק כדי לייצר גזים לא דליקים כמו H2O, HCl, NBR, CO2, NH3, N2 וכו ', היא יכולה לדלל את הגזים הדליקים כדי לאפשר אפקט פגרה בהיקף. תפקידם של מעכבי להבה הוא למעשה תהליך מורכב המשלב גורמים שונים שהוזכרו לעיל.
