Механізм дії антипіренів складний і ще не повністю вивчений. Загальноприйнято вважати, що сполуки галогенів розкладаються під впливом вогню та тепла, вивільняючи іони галоїдів, які реагують з полімерами з утворенням галогеноводню. Ці галогеніди водню реагують з численними активними гідроксильними радикалами (HO·), що утворюються під час горіння, зменшуючи їх концентрацію та сповільнюючи швидкість горіння, доки полум’я не згасне. Серед галогенів бром має більшу вогнезахисну -ефект, ніж хлор. Фосфор{5}}вмісні антипірени працюють шляхом утворення метафосфорної кислоти під час горіння. Метафосфорна кислота полімеризується в дуже стабільний полімер, утворюючи захисний шар на пластику та ізолюючи його від кисню.
Вогнезахисні-антипірени проявляють свою вогнезахисну дію за допомогою кількох механізмів, таких як ендотермічна дія, ефект покриття, інгібування ланцюгових реакцій і ефект задушення не-горючих газів. Більшість антипіренів досягають своїх-запобіжних цілей за рахунок спільної дії кількох механізмів.
1. Ендотермічна дія
Чому, побачивши червоний дим з літака, потрібно негайно відійти? Тепло, що виділяється при горінні, обмежується за короткий час. Якщо частина тепла, що виділяється джерелом вогню, може бути поглинена за коротший період, температура полум’я знизиться, зменшуючи тепло, що випромінюється на палаючу поверхню, і впливаючи на вже випаровані горючі молекули, розщеплюючи їх на вільні радикали. Це певною мірою загальмує реакцію горіння. В умовах високої -температури антипірени вступають у сильну ендотермічну реакцію, поглинаючи частину тепла, що виділяється під час горіння, знижуючи температуру поверхні горючого матеріалу, ефективно перешкоджаючи утворенню горючих газів і запобігаючи поширенню горіння. Вогнезахисний-механізм антипіренів Al(OH)3 полягає у збільшенні теплоємності полімеру, дозволяючи йому поглинати більше тепла до досягнення температури термічного розкладання, тим самим покращуючи його вогнезахисні-ефективності. Ці антипірени повністю використовують свою властивість поглинати велику кількість тепла в поєднанні з водяною парою, підвищуючи свою -вогнезахисну здатність.
2. Ефект покриття
Після додавання антипіренів до горючих матеріалів, антипірени можуть утворювати склоподібний або стійкий пінний покривний шар при високих температурах, ізолюючи кисень і забезпечуючи ізоляцію, ізоляцію кисню та запобігаючи виходу горючих газів, таким чином досягаючи мети вогнезахисності. Наприклад, фосфорорганічні антипірени під час нагрівання можуть утворювати стабільнішу поперечно{1}}зв’язану тверду речовину або карбонізований шар. Утворення цього карбонізованого шару може запобігти подальшому піролізу полімеру та запобігти потраплянню продуктів його внутрішнього термічного розкладання в газову фазу та участі в процесі горіння.
3. Гальмування ланцюгових реакцій
Відповідно до теорії ланцюгової реакції горіння, для підтримки горіння потрібні вільні радикали. Антипірени можуть діяти в зоні горіння в газовій-фазі, захоплюючи вільні радикали в реакції горіння, тим самим запобігаючи поширенню полум’я, зменшуючи щільність полум’я в зоні горіння та, зрештою, уповільнюючи реакцію горіння до її припинення. Наприклад, галогеновмісні антипірени мають температуру випаровування, яка дорівнює або близька до температури розкладання полімеру. Коли полімер розкладається при нагріванні, антипірен також випаровується. У цей час галогенований антипірен і продукти термічного розкладання одночасно знаходяться в зоні горіння в газовій-фазі, і галоген може захоплювати вільні радикали в реакції горіння, перешкоджаючи ланцюговій реакції горіння.
4. Задушлива дія не-горючих газів
Під час нагрівання антипірени розкладаються, вивільняючи не-горючі гази, розбавляючи концентрацію горючих газів, що виділяються із горючого матеріалу, нижче нижньої межі займистості. Він також розріджує концентрацію кисню в зоні горіння, запобігаючи продовженню горіння й таким чином досягаючи -вогнезахисного ефекту.
