Flammehemmere er funksjonelle tilsetningsstoffer designet for å gi flammebestandighet til brennbare polymerer, og tjener først og fremst til å forsinke eller forhindre forbrenning av makromolekylære materialer. Deres grunnleggende egenskaper kan beskrives i form av kjerneegenskaper, virkningsmekanismer og klassifiseringsfunksjoner:
Kjerneegenskaper
Funksjonelle attributter: De forbedrer flammemotstanden til brennbare materialer betydelig, forlenger tiden til antennelse og oppnår effekter som selvslukkende oppførsel og motstand mot vedvarende brenning; de er allment anvendelige for plast, gummi, tekstiler og byggematerialer.
Kompatibilitetskrav: De viser god kompatibilitet med basismaterialer uten at det går betydelig på bekostning av original varmebestandighet, mekanisk styrke eller elektriske egenskaper. Dekomponeringstemperaturen deres er på linje med materialbehandlingstemperaturer-forhindrer for tidlig nedbrytning-samtidig som de gir god værbestandighet og holdbarhet.
Kostnad og sikkerhet: Vanlige varianter tilbyr et gunstig kostnads-ytelsesforhold; de fleste miljøvennlige-produkter har lav-toksisitet og lite-røyk, frigjør ikke store mengder giftige eller etsende gasser under forbrenning, og overholder relevante sikkerhetsforskrifter i industrien.
Kjernevirkningsmekanismer
Flammehemmere fungerer vanligvis gjennom en synergi av flere mekanismer, som utgjør deres mest grunnleggende funksjonelle egenskaper:
Endotermisk kjøling: Under høye temperaturer gjennomgår de sterke endoterme reaksjoner, absorberer varme frigjort ved forbrenning, senker overflatetemperaturen til det brennbare materialet og hemmer dannelsen av brennbare gasser (f.eks. absorberer aluminiumhydroksid betydelig varme når de dehydreres under varme).
Beskyttende barriereformasjon: Ved oppvarming danner de et glassaktig eller tett forkullet lag på materialets overflate, og isolerer det fra oksygen og varme samtidig som de forhindrer utslipp av brennbare gasser; Fosfor-baserte flammehemmere er typiske eksempler på denne mekanismen.
Frie radikaler: De fanger opp aktive frie radikaler som er involvert i forbrenningsreaksjonen i forbrenningssonen i gass-fasen, og avbryter dermed forbrenningskjedereaksjonen; dette er kjerneprinsippet for halogen-baserte flammehemmere.
Ikke-brennbar gassfortynning: Ved termisk dekomponering frigjør de ikke-brennbare gasser som nitrogen og vanndamp, fortynne konsentrasjonen av oksygen og brennbare gasser i forbrenningssonen og hemmer spredning av brann; nitrogen-baserte flammehemmere fungerer primært gjennom denne veien.
