مروری کوتاه بر بازدارندگی شعله در مواد پلیمری

پلیمرها به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوب، در بسیاری از کاربردها جایگزین فلزات شده اند. ولی اشتعال پذیری و احتراق آن ها، استفاده از این مواد را محدود ساخته است. افزون براین، گازهای سمی حاصل از احتراق مواد پلیمری نیز خطرهای ناشی از آتش را افزایش داده است. برای غلبه بر این مشکل، تلاش های بسیاری برای بهبود بازدارندگی شعله مواد پلیمری انجام گرفته است. پیرولیز پلیمر در اثر گرما به تشکیل گونه های رادیکالی بسیار واکنش پذیر •O• ،H و •OH منجر می شود. دو گونه اول به طور عمده به رادیکال هیدروکسیل (•OH) تبدیل می شوند و •OH با شرکت در واکنش گرمازا، گرمای لازم برای گسترش شعله را فراهم می کند. بنابراین، مهار •OH باعث ممانعت از پیش روی شعله می شود. بازدارنده های شعله هالوژن دار که هالوژن رادیکالی تولید می کنند یا بازدارنده های فسفاتی فرار که •HPO• ،PO یا •PO2 آزاد می کنند، باعث مهار •OH می شوند. برای کاهش اشتعال پذیری پلیمرها، می توان یا ساختار پلیمر را دست کاری کرده یا با پوشش دهی سطحی پلیمر و منسوجات، لایه سدگری روی آن ها ایجاد کرد. در این مقاله، فرایند احتراق مواد پلیمری، سازوکار های عمل بازدارنده های شعله در فاز بخار و متراکم شامل چاه گرمایی، لایه سدگر، اثر گرماتورمی و جلوگیری از پیش روی شعله و نیز پیشرفت های اخیر در زمینه نانوساختارهای بازدارنده شعله به طور خلاصه بررسی می شوند. همچنین، نحوه به کارگیری بازدارنده های شعله در پلیمرها و کامپوزیت ها، سمیت ناشی از احتراق پلیمرها و بازدارنده های شعله و نیز آزمون های سنجش بازدارندگی شعله، که نمایانگر رفتار گرمایی بازدارنده های شعله است، بحث می شود.