Warum kann rotes Phosphor flammhemmend sein?

Warum kann rotes Phosphor flammhemmend sein?

Der rote Phosphor ist brennbar, aber im Harz ist der Aktionsprozess von rotem Phosphor und anderen Phosphor-haltigen Additiven keine einfache Oxidation. Die Phosphor-haltigen Additive funktionieren hauptsächlich in der kondensierten Phase. Der Flammschutzmechanismus lautet:

I. Wenn das Harz verbrennt, kombiniert es sich mit dem Sauerstoff in der Luft, um Kohlendioxid, Wasser und Ruß (Kohlenstoff) zu erzeugen.

Cmhm o ₂ → co ₂ h2o c

Ii. Der rote Phosphor verbindet sich mit Sauerstoff und Wasser in der Luft, um kondensierte Phosphorsäure (ein Polymer aus Phosphorsäure) zu produzieren.

Po ₂ h ₂o → (hpox) n kondensierter Phosphorsäure

III. Der in Schritt I erzeugte Ruß (Kohlenstoff) mischt sich mit der in Schritt II erzeugten kondensierten Phosphorsäure, um einen dünnen Film auf der Oberfläche des Kunststoffs zu bilden.

Dieser Film, bekannt als 'char, hält den Sauerstoff heraus, so dass die Flamme ausgeht.

Der flammhemmende Mechanismus jedes Flammschutzmittels auf Phosphorbasis wird durch die Struktur des Flammschutzmittels und des Verbrennungsprodukts bestimmt.

Flammhemmender Mechanismus des roten Phosphors

Der flammhemmende Mechanismus des roten Phosphors wird allgemein als in der kondensierten Phase als durchgeführt angesehen. Wenn das mit rotem Phosphor -Flammeshelfer hinzugefügte Polymer verbrannt wird, wird der rote Phosphor zuerst oxidiert, um Phosphorsäure zu erzeugen, und dann wird die Phosphorsäure weiter dehydriert, um Metaphosphorsäure und Polymetaphosphorsäure zu erzeugen.

Daher wird auf der Oberfläche des Polymers ein nicht entzündlicher flüssiger Schutzfilm gebildet; Gleichzeitig wird aufgrund der starken Dehydratisierung von Metaphosphorsäure und Polymetaphosphorsäure die Oberfläche des Polymermaterials dehydratisiert und karbonisiert, um eine dichte kohlenstoffgesteuerte Schicht zu bilden.

Einerseits können der Flüssigkeitsfilm und die karbonisierte Schicht Wärme und Sauerstoff verhindern und gleichzeitig die Diffusion von brennbarem Gas verhindern, das durch die hohe Temperaturabzersetzung des Polymers erzeugt wird, wodurch die Verbrennung des Materials und das Erreichen des Zwecks des Flammenthemmzugs hemmt.

Im Vergleich zu anderen additiven Phosphorflammschutzmitteln weist der rote Phosphor einen hohen Phosphorgehalt auf. Um dieselbe Flammhemmung zu erreichen, beträgt die Menge an rotem Phosphor hinzugefügten als die anderer Flammschutzmittel, und die mit ihm entsprechende Polymerflamme hat bessere physikalische und mechanische Eigenschaften.