مروري كوتاه بر بازدارندگي شعله در مواد پليمري

پليمرها به‌دليل خواص مكانيكي و شيميايي مطلوب، در بسياري از كاربردها جايگزين فلزات شده‌اند. ولي اشتعال‌پذيري و احتراق آن‌ها، استفاده از اين مواد را محدود ساخته است. افزون براين، گازهاي سمي حاصل از احتراق مواد پليمري نيز خطرهاي ناشي از آتش را افزايش داده است. براي غلبه بر اين مشكل، تلاش‌هاي بسياري براي بهبود بازدارندگي شعله مواد پليمري انجام گرفته است. پيروليز پليمر در اثر گرما به تشكيل گونه‌هاي راديكالي بسيار واكنش‌پذير •O• ،H و •OH منجر مي‌شود. دو گونه اول به‌طور عمده به راديكال هيدروكسيل (•OH) تبديل مي‌شوند و •OH با شركت در واكنش ‌گرمازا، گرماي لازم براي گسترش شعله را فراهم مي‌كند. بنابراين، مهار •OH باعث ممانعت از پيش‌روي شعله مي‌شود. بازدارنده‌هاي شعله هالوژن‌دار كه هالوژن راديكالي توليد مي‌كنند يا بازدارنده‌هاي فسفاتي فرار كه •HPO• ،PO يا •PO2 آزاد مي‌كنند، باعث مهار •OH مي‌شوند. براي كاهش اشتعال‌پذيري پليمرها، مي‌توان يا ساختار پليمر را دست‌كاري كرده يا با پوشش‌دهي سطحي پليمر و منسوجات، لايه سدگري روي آن‌ها ايجاد كرد. در اين مقاله، فرايند احتراق مواد پليمري، سازوكار‌هاي عمل بازدارنده‌هاي شعله در فاز بخار و متراكم شامل چاه گرمايي، لايه سدگر، اثر گرماتورمي و جلوگيري از پيش‌روي شعله و نيز پيشرفت‌هاي اخير در زمينه نانوساختارهاي بازدارنده شعله به‌طور خلاصه بررسي مي‌شوند. همچنين، نحوه به‌كارگيري بازدارنده‌هاي شعله در پليمرها و كامپوزيت‌ها، سميت ناشي از احتراق پليمرها و بازدارنده‌هاي شعله و نيز آزمون‌هاي سنجش بازدارندگي شعله، كه نمايانگر رفتار گرمايي بازدارنده‌هاي شعله است، بحث مي‌شود.