لماذا يمكن أن يكون الفسفور الأحمر مثبطًا للهب؟

لماذا يمكن أن يكون الفسفور الأحمر مثبطًا للهب؟

الفوسفور الأحمر قابل للاشتعال، ولكن في الراتنج، فإن عملية عمل الفوسفور الأحمر والمواد المضافة الأخرى التي تحتوي على الفسفور ليست أكسدة بسيطة.تعمل المضافات المحتوية على الفوسفور بشكل رئيسي في المرحلة المكثفة.آلية مثبطات اللهب هي:

1. عندما يحترق الراتنج فإنه يتحد مع الأكسجين الموجود في الهواء لينتج ثاني أكسيد الكربون والماء والسخام (الكربون).

سمهم يا₂ → ثاني أكسيد الكربون₂ H2O ج

ثانيا.يتحد الفوسفور الأحمر مع الأكسجين والماء الموجود في الهواء لينتج حمض الفوسفوريك المكثف (بوليمر حمض الفوسفوريك).

ص₂ H₂O → (HPOx)n حمض الفوسفوريك المكثف

ثالثا.يمتزج السخام (الكربون) الناتج في الخطوة الأولى مع حمض الفوسفوريك المكثف المنتج في الخطوة الثانية لتكوين طبقة رقيقة على سطح البلاستيك.

هذا الغشاء، المعروف باسم 'شار'، يحافظ على الأكسجين خارجًا، وبالتالي ينطفئ اللهب.

يتم تحديد آلية مثبطات اللهب لكل مثبطات اللهب المعتمدة على الفوسفور من خلال بنية مثبطات اللهب ومنتج الاحتراق.

آلية مثبطات اللهب للفوسفور الأحمر

تعتبر آلية مثبطات اللهب للفوسفور الأحمر يتم تنفيذها بشكل عام في المرحلة المكثفة.عندما يتم حرق البوليمر المضاف مع مثبطات اللهب الفوسفور الأحمر، يتأكسد الفوسفور الأحمر أولاً لتوليد حمض الفوسفوريك، ومن ثم يتم تجفيف حمض الفوسفوريك بشكل إضافي لتوليد حمض الميتافوسفوريك وحمض البولي ميتافوسفوريك.

ولذلك، يتم تشكيل طبقة واقية سائلة غير قابلة للاشتعال على سطح البوليمر؛في الوقت نفسه، بسبب الجفاف القوي لحمض الميتافوسفوريك وحمض البوليميتافوسفوريك، يتم تجفيف سطح مادة البوليمر وتفحمه لتشكيل طبقة متفحمة كثيفة.

من ناحية، يمكن للفيلم السائل والطبقة المتفحمة أن تمنع الحرارة والأكسجين، وفي نفس الوقت تمنع بشكل فعال انتشار الغاز القابل للاشتعال الناتج عن تحلل البوليمر بدرجة حرارة عالية، وبالتالي تمنع احتراق المادة وتحقيق الغرض من مثبطات اللهب.

بالمقارنة مع مثبطات اللهب الفسفورية المضافة الأخرى، يحتوي الفوسفور الأحمر على نسبة عالية من الفسفور.لذلك، من أجل تحقيق نفس درجة مثبطات اللهب، فإن كمية الفوسفور الأحمر المضافة تكون أقل من مثبطات اللهب الأخرى، كما أن مثبطات اللهب البوليمرية معها لها خصائص فيزيائية وميكانيكية أفضل.