有机硅阻燃剂是分子结构中含有硅元素,且具有阻燃功能的有机化合物。它主要是通过在燃烧过程中形成稳定的炭层、阻止热量传递和抑制可燃气体的产生来发挥阻燃作用。
形成隔热炭层:在燃烧过程中,有机硅阻燃剂会发生一系列的热分解反应,生成二氧化硅(SiO₂)和其他含硅化合物。这些产物会在材料表面形成一层致密的炭层,这层炭层可以有效地阻隔热量和氧气向内部材料的传递,同时阻止内部可燃气体向外扩散,从而抑制燃烧的进一步发展。例如,当含有有机硅阻燃剂的塑料燃烧时,炭层能够将火焰与未燃烧的塑料隔开,起到阻燃的效果。
稀释可燃气体:有机硅阻燃剂在受热分解时会产生一些不燃性气体,如二氧化碳(CO₂)、水蒸气(H₂O)等。这些气体的产生可以稀释燃烧区域周围的可燃气体浓度,使燃烧反应难以持续进行。同时,这些气体的释放也会带走一部分热量,降低燃烧区域的温度。
改变热分解过程:有机硅阻燃剂能够改变聚合物材料的热分解途径,使材料在较低温度下提前分解,释放出阻燃性成分,并且抑制材料产生大量的可燃性焦油和挥发性有机化合物(VOCs),从而减少燃烧的可能性。