Pourquoi le phosphore rouge peut-il être ignifuge ?

Pourquoi le phosphore rouge peut-il être ignifuge ?

Le phosphore rouge est inflammable, mais dans la résine, le processus d'action du phosphore rouge et d'autres additifs contenant du phosphore n'est pas une simple oxydation.Les additifs contenant du phosphore agissent principalement en phase condensée.Le mécanisme ignifuge est :

I. Lorsque la résine brûle, elle se combine avec l'oxygène de l'air pour produire du dioxyde de carbone, de l'eau et de la suie (carbone).

CmHmO₂ → CO₂ H2OC

II.Le phosphore rouge se combine à l'oxygène et à l'eau de l'air pour produire de l'acide phosphorique condensé (un polymère de l'acide phosphorique).

PO₂ H₂O → (HPOx)n acide phosphorique condensé

III.La suie (carbone) produite à l'étape I se mélange à l'acide phosphorique condensé produit à l'étape II pour former un film mince à la surface du plastique.

Ce film, appelé « char », retient l'oxygène à l'extérieur, de sorte que la flamme s'éteint.

Le mécanisme ignifuge de chaque ignifuge à base de phosphore est déterminé par la structure du ignifuge et du produit de combustion.

Mécanisme ignifuge du phosphore rouge

Le mécanisme ignifuge du phosphore rouge est généralement considéré comme étant réalisé en phase condensée.Lorsque le polymère ajouté avec un ignifugeant au phosphore rouge est brûlé, le phosphore rouge est d'abord oxydé pour générer de l'acide phosphorique, puis l'acide phosphorique est ensuite déshydraté pour générer de l'acide métaphosphorique et de l'acide polymétaphosphorique.

Par conséquent, un film protecteur liquide ininflammable se forme à la surface du polymère ;en même temps, en raison de la forte déshydratation de l'acide métaphosphorique et de l'acide polymétaphosphorique, la surface du matériau polymère est déshydratée et carbonisée pour former une couche carbonisée dense.

D'une part, le film liquide et la couche carbonisée peuvent empêcher la chaleur et l'oxygène, et en même temps empêcher efficacement la diffusion de gaz inflammable généré par la décomposition à haute température du polymère, inhibant ainsi la combustion du matériau et obtenant le but de retardateur de flamme.

Comparé à d’autres retardateurs de flamme additifs au phosphore, le phosphore rouge a une teneur élevée en phosphore.Par conséquent, afin d'obtenir le même grade ignifuge, la quantité de phosphore rouge ajoutée est inférieure à celle des autres ignifugeants, et le polymère ignifuge qui l'accompagne présente de meilleures propriétés physiques et mécaniques.