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高分子材料的燃燒機理和阻燃機理

1、高分子材料的燃燒機理

溫度、可燃物和氧氣是火災發生的三要素。

溫度上升到一定值后，高分子材料通過熱分解為高分子化合物，之后也繼續分解為低分子化合物。這些低分子量化合物是揮發性可燃物質，在空氣中積累到一定濃度后會發生燃燒現象，燃燒熱的釋放促進了高分子材料的分解。高分子材料的燃燒分為熱氧的分解和燃燒兩個過程。

2、高分子材料的阻燃機理

高分子材料的燃燒機理表明，阻燃可以通過緩解或阻止一個或多個因素來實現。高分子材料的阻燃機理一般分為氣相阻燃、凝聚相阻燃和換熱中斷阻燃三大類。

1) 氣相阻燃機理：阻燃劑熱分解產生不燃性氣體，系統內可燃性氣體和氧氣的濃度下降，火焰燃燒過程中止； 阻燃高分子材料在燃燒時釋放大量惰性氣體，稀釋O2終止燃燒過程，還可能釋放大量高密度蒸汽窒息燃燒，終止燃燒過程。

2) 凝聚相阻燃機理：阻燃劑的加入加速了高分子材料聚合物中化學鍵的斷裂，通過阻燃劑的熱解吸熱過程降低可燃物的表面溫度，緩解或中止燃燒； 阻燃劑熱分解過程中產生阻燃、隔熱的多孔碳層覆蓋燃燒物表面，碳層保護可燃物內部的基體，阻隔可燃氣體和熱的擴散和或中止了高分子材料的燃燒。

3) 中斷熱交換的阻燃機理：是指使阻燃高分子材料燃燒產生的熱的一部分移動，使可燃物的溫度低于材料的熱分解溫度，無法維持揮發性物質的產生，通過燃燒結束而阻燃化。 根據不同的阻燃機理，阻燃劑一般分為添加型阻燃劑和反應性阻燃劑兩種。 對高分子材料燃燒和阻燃理論的研究，可以為尋找新型高性能阻燃劑、確定合適的阻燃方法、提高阻燃水平提供理論依據，為汽車零部件用高分子材料提供更高效的阻燃解決方案。