高分子材料的燃烧机理和阻燃机理

1、高分子材料的燃烧机理

温度、可燃物和氧气是火灾发生的三要素。

温度上升到一定值后，高分子材料通过热首先分解为高分子化合物，之后也继续分解为低分子化合物。这些低分子量化合物是挥发性可燃物质，在空气中积累到一定浓度后会发生燃烧现象，燃烧热的释放进一步促进了高分子材料的分解。高分子材料的燃烧分为热氧的分解和燃烧两个过程。

2、高分子材料的阻燃机理

高分子材料的燃烧机理表明，阻燃可以通过缓解或阻止一个或多个因素来实现。高分子材料的阻燃机理一般分为气相阻燃、凝聚相阻燃和换热中断阻燃三大类。

1) 气相阻燃机理：阻燃剂热分解产生不燃性气体，系统内可燃性气体和氧气的浓度下降，火焰燃烧过程中止； 阻燃高分子材料在燃烧时释放大量惰性气体，稀释O2终止燃烧过程，还可能释放大量高密度蒸汽窒息燃烧，终止燃烧过程。

2) 凝聚相阻燃机理：阻燃剂的加入加速了高分子材料聚合物中化学键的断裂，通过阻燃剂的热解吸热过程降低可燃物的表面温度，缓解或中止燃烧； 阻燃剂热分解过程中产生阻燃、隔热的多孔碳层覆盖燃烧物表面，碳层保护可燃物内部的基体，阻隔可燃气体和热的扩散和或中止了高分子材料的燃烧。

3) 中断热交换的阻燃机理：是指使阻燃高分子材料燃烧产生的热的一部分移动，使可燃物的温度低于材料的热分解温度，无法维持挥发性物质的产生，通过燃烧结束而阻燃化。 根据不同的阻燃机理，阻燃剂一般分为添加型阻燃剂和反应性阻燃剂两种。 对高分子材料燃烧和阻燃理论的研究，可以为寻找新型高性能阻燃剂、确定合适的阻燃方法、提高阻燃水平提供理论依据，为汽车零部件用高分子材料提供更高效的阻燃解决方案。

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