آلية عمل مثبطات اللهب معقدة وليست مفهومة جيدًا. يُعتقد عمومًا أن مركبات الهالوجين تخضع لتفاعل التحلل عند تسخينه بواسطة النار ، وأن أيونات الهالوجين المتحللة تتفاعل مع مركبات البوليمر لإنتاج هاليد الهيدروجين. ويرتبط هذا الأخير مع عدد كبير من الجذور الخالية من الهيدروكسيل النشطة (HO ·) التي انتشرت أثناء احتراق تفاعل مركبات البوليمر ، مما تسبب في تقليل تركيزه وإبطاء معدل الاحتراق حتى يتم إطفاء اللهب. بين الهالوجينات ، برومين له تأثير متثاقل لهب أكبر من الكلور. وظيفة مثبطات اللهب التي تحتوي على الفوسفور هي أنه عندما يحترق ، فإنها تشكل حمض الميتافوسفوريك ، الذي يتبلور في حالة بوليمرية مستقرة للغاية ، والتي تصبح طبقة واقية للبلاستيك وعزل الأكسجين.
تمارس مثبطات اللهب آثارها المتركبة من خلال العديد من الآليات ، مثل endothermy ، وتغطي ، وتثبيط التفاعل المتسلسل ، والاختناق للغازات غير القابلة للاحتراق. معظم مثبطات اللهب هي مثبطات اللهب من خلال العمل المشترك للعديد من الآليات.
1. endothermy
إذا كان يمكن امتصاص جزء من الحرارة المنبعثة من مصدر الإشعال في وقت قصير ، فسيتم تقليل درجة حرارة اللهب ، وسيتم تقليل الحرارة التي تشع إلى سطح الاحتراق والتمثيل على الانحلال الحراري للجزيئات القابلة للاحتراق التي تم تبخيرها إلى جذور حرة ، وسيتم تثبيت تفاعل الاحتراق إلى حد ما. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة ، يخضع مثبطب اللهب لتفاعل محفوظ قوي ، والذي يمتص جزءًا من الحرارة المنبعثة من الاحتراق ، يقلل من درجة حرارة سطح القابلية للاحتراق ، ويمنع بفعالية توليد الغازات القابلة للاشتعال ، ويمنع انتشار الاحتراق. تتمثل آلية مثبطات اللهب في مثبطات Flame 3 (OH) 3 في تحسين أداء مثبطات اللهب عن طريق زيادة القدرة الحرارية للبوليمر بحيث يمكن أن تمتص المزيد من الحرارة قبل الوصول إلى درجة حرارة التحلل الحراري. يعطي هذا النوع من مثبطات اللهب اللعب الكامل لخصائصه المتمثلة في امتصاص كمية كبيرة من الحرارة عند دمجها مع بخار الماء ، ويحسن قدرتها على مثبطات اللهب.
2. التغطية
بعد إضافة مثبطات اللهب إلى المادة القابلة للاحتراق ، يمكن أن يشكل مثبطب اللهب طبقة شبيهة بالزجاج أو ثبات طبقة في درجة حرارة عالية ، وعزل الأكسجين ، ولديها وظائف عزل الحرارة ، وعزل الأكسجين ، ومنع الغاز القابل للاحتراق من الهرب إلى الخارج ، وذلك لتحقيق الغرض من المخلل. على سبيل المثال ، يمكن أن تنتج مثبطات اللهب الفوسفور العضوي مواد صلبة متشابكة أو طبقات مكبنة مع هياكل أكثر استقرارًا عند تسخينها. من ناحية ، يمكن أن يمنع تكوين طبقة الكربنة البوليمر من الانحلال الحراري ، ومن ناحية أخرى ، يمكن أن يمنع منتجات التحلل الحراري بداخلها من دخول مرحلة الغاز للمشاركة في عملية الاحتراق.
3. تمنع سلسلة رد الفعل
وفقًا لنظرية تفاعل السلسلة للاحتراق ، فإن ما هو مطلوب للحفاظ على الاحتراق هو الجذور الحرة. يمكن أن تعمل مثبطات اللهب على منطقة احتراق الطور الغازي لالتقاط الجذور الحرة في تفاعل الاحتراق ، وبالتالي منع انتشار اللهب ، مما يقلل من كثافة اللهب في منطقة الاحتراق ، وأخيراً تقليل سرعة تفاعل الاحتراق حتى الإنهاء. على سبيل المثال ، مثبطات اللهب المحتوية على الهالوجين ، تكون درجة حرارة التبخر هي نفسها أو مشابهة لدرجة حرارة تحلل البوليمر ، وعندما يتحلل البوليمر بالحرارة ، يمتلك مثبطات اللهب أيضًا في نفس الوقت. في هذا الوقت ، يوجد مثبط اللهب الذي يحتوي على الهالوجين ومنتج التحلل الحراري في منطقة احتراق الطور الغازي في نفس الوقت ، ويمكن للهالوجين التقاط الجذور الحرة في تفاعل الاحتراق ويتداخل مع تفاعل السلسلة للاحتراق.
4. اختناق الغاز غير القابل للاشتعال
عندما يتم تسخين مثبطات اللهب ، فإنه يحلل الغاز غير القابل للاحتراق ، ويخفف من تركيز الغاز القابل للاحتراق الذي يتحلل بواسطة مواد قابلة للاحتراق أسفل حد الاحتراق السفلي. في الوقت نفسه ، يكون له أيضًا تأثير تخفيف تركيز الأكسجين في منطقة الاحتراق ، مما يمنع استمرار الاحتراق وتحقيق تأثير مثبطات اللهب.
