¿Por qué el fósforo rojo puede ser retardante de la llama?

¿Por qué el fósforo rojo puede ser retardante de la llama?

El fósforo rojo es inflamable, pero en la resina, el proceso de acción del fósforo rojo y otros aditivos que contienen fósforo no es una oxidación simple. Los aditivos que contienen fósforo funcionan principalmente en la fase condensada. El mecanismo de retardante de la llama es:

I. Cuando la resina se quema, se combina con el oxígeno en el aire para producir dióxido de carbono, agua y hollín (carbono).

CMHM O ₂ → CO ₂ H2O C

II. El fósforo rojo se combina con el oxígeno y el agua en el aire para producir ácido fosfórico condensado (un polímero de ácido fosfórico).

Po ₂ H ₂O → (HPOX) N ácido fosfórico condensado

Iii. El hollín (carbono) producido en el paso I se mezcla con el ácido fosfórico condensado producido en el paso II para formar una película delgada en la superficie del plástico.

Esta película, conocida como 'Char', mantiene el oxígeno fuera, de modo que se apaga la llama.

El mecanismo de retardante de la llama de cada retardante de llama basado en fósforo está determinado por la estructura del retardante de la llama y el producto de combustión.

Mecanismo de retardante de llama del fósforo rojo

El mecanismo de retardante de la llama del fósforo rojo generalmente se considera que se lleva a cabo en la fase condensada. Cuando se quema el polímero agregado con el retardante de la llama del fósforo rojo, el fósforo rojo se oxida primero para generar ácido fosfórico, y luego el ácido fosfórico se deshidrata aún más para generar ácido metafosfórico y ácido polimetafosfórico.

Por lo tanto, se forma una película protectora líquida no inflamable en la superficie del polímero; Al mismo tiempo, debido a la fuerte deshidratación del ácido metafosfórico y el ácido polimetafosfórico, la superficie del material del polímero se deshidrata y carboniza para formar una capa carbonizada densa.

Por un lado, la película líquida y la capa carbonizada pueden evitar el calor y el oxígeno, y al mismo tiempo evitar efectivamente la difusión de gas inflamable generado por la descomposición de alta temperatura del polímero, inhibiendo así la combustión del material y logrando el propósito del retardante de la llama.

En comparación con otros retardantes de llama de fósforo aditivo, el fósforo rojo tiene un alto contenido de fósforo. Por lo tanto, para lograr el mismo grado de retardante de llama, la cantidad de fósforo rojo agregado es menor que la de otros retardantes de la llama, y ​​el retardante de la llama del polímero tiene mejores propiedades físicas y mecánicas.