概述

    防火是指降低材料在火焰中的可燃性，減慢火焰蔓延速度，當(dāng)火焰移去后能很快自熄，不再陰燃。
    一、燃燒的過(guò)程及條件
    纖維材料的燃燒過(guò)程，即從著火燃燒直至成為終燃燒產(chǎn)物，需要經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，這些變化具有明顯的階段性，通常可分為：
    （1）材料的受熱裂解，產(chǎn)生可燃性氣體、不燃性氣體和炭化殘?jiān)?br>    （2）可燃性裂解氣和氧氣混合，當(dāng)溫度達(dá)到著火點(diǎn)或遇到其它火源時(shí)，著火燃燒并釋放出熱、完和煙。
    （3）放出的熱量使纖維繼續(xù)裂解燃燒，引起火焰蔓延。

 

    已經(jīng)燃燒的纖維高聚物材料離開(kāi)火源后，若要繼續(xù)燃燒，必須具備下列條件。
    （1）由燃燒產(chǎn)生的熱能足以加熱高聚物，使之連續(xù)不斷地產(chǎn)生可燃性氣體。
    （2）所產(chǎn)生的可燃性氣體和氧氣混合，并擴(kuò)散到已點(diǎn)燃部分，或燃燒部分蔓延到可燃?xì)怏w和氧氣的混合區(qū)域中。
    這樣，可燃物、熱和氧氣三個(gè)要素構(gòu)成了燃燒循環(huán)。
    除了上述可燃性氣體和氧氣的氣相有焰燃燒外，還有裂解時(shí)形成的炭化殘?jiān)脱鯕獍l(fā)生的固相無(wú)焰燃燒（又稱(chēng)陰燃）。無(wú)焰燃燒所需的溫度比有焰燃燒要高得多，但陰燃也能燒毀材料，有時(shí)并突然爆發(fā)火焰成為有焰燃燒而引起火災(zāi)。
    二、燃燒體系
    燃燒過(guò)程在空間分布一般可分為5個(gè)區(qū)：凝聚相加熱區(qū)；凝聚相反應(yīng)區(qū)；氣相加熱反應(yīng)區(qū)；火焰區(qū)；燃燒產(chǎn)物區(qū)。每一個(gè)區(qū)域都發(fā)生不同的物理化學(xué)變化。
    在凝聚相加熱區(qū)，聚合物在熱源作用下，溫度逐漸升高，發(fā)生物理吸熱。
    在凝聚相反應(yīng)區(qū)，由于高溫的作用，隨著聚合物結(jié)構(gòu)和受熱情況的不同，進(jìn)一步發(fā)生熱裂解、熱氧化裂解、脫氫、縮合、環(huán)化和炭化等化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)有的是放熱的，有的是吸熱的。
    在凝聚相反應(yīng)區(qū)生成的各種裂解產(chǎn)物和少量分散的微粒炭，在向氣相加熱反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散過(guò)程中，它們被繼續(xù)加熱，而發(fā)生進(jìn)一步裂解，并和空氣中的氧氣混合反應(yīng)放出熱量。這些熱量除用于本區(qū)的裂解外，還向凝聚相反應(yīng)區(qū)反饋一部分，以維持凝聚相反應(yīng)區(qū)反應(yīng)的進(jìn)行，因氣相加熱反應(yīng)區(qū)靠近材料的表面，溫度不太高，裂解產(chǎn)物濃度較大，氧氣濃度較小，因此，發(fā)生不完全燃燒而形成一些和石墨結(jié)構(gòu)相似的微粒炭，或在材料的表面形成炭化層。
    由氣相加熱反應(yīng)區(qū)逸出的深度裂解產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物在向火焰區(qū)擴(kuò)散的過(guò)程中，因火焰區(qū)氧氣濃度高，而完成全部的燃燒反應(yīng)。反應(yīng)放出的熱量或傳遞給相鄰的氣相加熱反應(yīng)區(qū)，或以輻射的形式傳遞到其他各區(qū)。顯然，反饋的能量和擴(kuò)散到外部的能量的比率和燃燒物的形態(tài)、火焰的蔓延方式有關(guān)。
    續(xù)的過(guò)程，各區(qū)域之間并無(wú)絕對(duì)的界限，它們相互結(jié)合而形成燃實(shí)際上，燃燒是一個(gè)連燒波。
    由上述分析可知，在穩(wěn)態(tài)燃燒時(shí)，每個(gè)區(qū)域所發(fā)生的物理和化學(xué)變化都需要靠其本身反應(yīng)放出的熱量或高溫區(qū)傳入的熱量來(lái)維持，各區(qū)的反應(yīng)物則由其本身的反應(yīng)產(chǎn)生，或從低溫區(qū)進(jìn)入。其中凝聚相反應(yīng)區(qū)發(fā)生的反應(yīng)對(duì)氣相燃燒的影響大。裂解反應(yīng)生成的可燃?xì)怏w是氣相燃燒反應(yīng)的原材料，可促使火焰蔓延，但脫氧炭化形成的焦化層，因其良好的絕熱性，可抑制熱量向凝聚相加熱區(qū)和凝聚相反應(yīng)區(qū)傳遞，而表現(xiàn)出肯定的防火作用。
    三、防火機(jī)理和方法
    從燃燒過(guò)程、燃燒條件及燃燒體系的分析可知，要達(dá)到防火目的，就必須切斷由可燃物、熱和氧氣三要素構(gòu)成的燃燒循環(huán)。防火劑的作用就是將纖維燃燒的三個(gè)要素，以某種方式抑制或終止該循環(huán)過(guò)程，以達(dá)到防火之目的。
    通常認(rèn)為，溴系防火劑的防火作用主要是在氣相中進(jìn)行，其主要原因是溴系防火劑受熱分解成HBR,而HBR能捕捉傳遞燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的活性自由基（HO·、O·、H·），生成活性較低的溴自由基，以降低氣相燃燒速度，減緩或終止纖維的燃燒。

AAADFGTEHTRY

版權(quán)聲明

本站發(fā)布的有些文章部分內(nèi)容來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)。如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們，我們會(huì)盡快刪除。