หลักการหน่วงไฟของสายเคเบิลปลอดฮาโลเจนควันต่ำ
สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนก่อให้เกิดควันเล็กน้อยเมื่อเผาไหม้ และไม่ก่อให้เกิดก๊าซพิษหรือกัดกร่อน สารเติมแต่งสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจนส่วนใหญ่เป็นสารประกอบฟอสฟอรัสและไฮดรอกไซด์ของโลหะ สารประกอบทั้งสองประเภทนี้ไม่ระเหยและไม่ก่อให้เกิดก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเมื่อเผาไหม้ และเรียกว่าสารหน่วงการติดไฟที่ปราศจากมลภาวะ ต่อไปนี้เป็นการแนะนำหลักการหน่วงไฟของสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน:
1. ผลดูดความร้อน
ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ใดๆ ในระยะเวลาอันสั้นนั้นมีจำกัด หากส่วนหนึ่งของความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดไฟสามารถดูดซับได้ในเวลาอันสั้น อุณหภูมิเปลวไฟจะลดลง ความร้อนที่แผ่ไปยังพื้นผิวการเผาไหม้ และความร้อนที่กระทำต่อการสลายตัวของโมเลกุลที่ติดไฟได้ซึ่งกลายเป็นก๊าซอยู่แล้วให้กลายเป็นอนุมูลอิสระ จะลดลงและปฏิกิริยาการเผาไหม้จะถูกยับยั้งได้ในระดับหนึ่ง ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง สารหน่วงไฟจะเกิดปฏิกิริยาดูดความร้อนอย่างรุนแรง ดูดซับความร้อนส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ ลดอุณหภูมิของพื้นผิวที่ติดไฟได้ ยับยั้งการสร้างก๊าซที่ติดไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการแพร่กระจายของการเผาไหม้ กลไกการหน่วงไฟของสารหน่วงไฟ อัล(โอ้)3 คือการปรับปรุงคุณสมบัติของสารหน่วงไฟโดยการเพิ่มความจุความร้อนของโพลีเมอร์เพื่อให้ดูดซับความร้อนได้มากขึ้นก่อนที่จะถึงอุณหภูมิการสลายตัวเนื่องจากความร้อน สารหน่วงการติดไฟชนิดนี้มีคุณสมบัติในการดูดซับความร้อนปริมาณมากได้อย่างเต็มที่เมื่อรวมกับไอน้ำเพื่อเพิ่มความสามารถในการหน่วงไฟของตัวเอง
2. เอฟเฟกต์การปกปิด
หลังจากเติมสารหน่วงไฟลงในวัสดุที่ติดไฟได้ สารหน่วงไฟสามารถก่อตัวเป็นชั้นเคลือบโฟมที่เป็นแก้วหรือมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง แยกออกซิเจน และมีผลกระทบจากฉนวนกันความร้อน การแยกออกซิเจน และป้องกันการหลบหนีของก๊าซที่ติดไฟได้ จึงบรรลุวัตถุประสงค์ ของสารหน่วงไฟ ตัวอย่างเช่น เมื่อให้ความร้อนสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสอินทรีย์ พวกมันสามารถผลิตสารแข็งที่เชื่อมโยงข้ามหรือชั้นคาร์บอไนซ์ที่มีโครงสร้างที่เสถียรมากขึ้น การก่อตัวของชั้นคาร์บอไนซ์สามารถป้องกันพอลิเมอร์จากไพโรไลซิสเพิ่มเติมได้ในด้านหนึ่ง และในทางกลับกัน สามารถป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์สลายตัวด้วยความร้อนภายในเข้าสู่เฟสก๊าซเพื่อมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาไหม้
3. การยับยั้งปฏิกิริยาลูกโซ่
ตามทฤษฎีปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ อนุมูลอิสระจำเป็นต่อการรักษาการเผาไหม้ สารหน่วงการติดไฟสามารถออกฤทธิ์ในบริเวณการเผาไหม้ของเฟสก๊าซ จับอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาการเผาไหม้ จึงป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ ลดความหนาแน่นของเปลวไฟในบริเวณการเผาไหม้ และในที่สุดก็ลดอัตราปฏิกิริยาการเผาไหม้จนกว่าจะหยุดลง ตัวอย่างเช่น สารหน่วงไฟที่ประกอบด้วยฮาโลเจนมีอุณหภูมิการระเหยที่เท่ากันหรือใกล้เคียงกับอุณหภูมิการสลายตัวของโพลีเมอร์ เมื่อโพลีเมอร์ถูกสลายตัวด้วยความร้อน สารหน่วงการติดไฟก็จะระเหยไปพร้อมๆ กัน ในเวลานี้ สารหน่วงไฟที่ประกอบด้วยฮาโลเจนและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวเนื่องจากความร้อนอยู่ในโซนการเผาไหม้ของเฟสก๊าซในเวลาเดียวกัน ฮาโลเจนสามารถจับอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาการเผาไหม้ จึงป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ ลดความหนาแน่นของเปลวไฟในบริเวณการเผาไหม้ และในที่สุดจะลดอัตราปฏิกิริยาการเผาไหม้จนกว่าจะหยุดลง
4. ผลกระทบจากการขาดอากาศหายใจของก๊าซที่ไม่ติดไฟ
เมื่อถูกความร้อนสารหน่วงไฟสลายตัวเป็นก๊าซไม่ติดไฟ ซึ่งจะทำให้ความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งสลายตัวจากก๊าซที่ติดไฟได้เจือจางลงจนต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของการเผาไหม้ ในเวลาเดียวกัน ยังทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนในบริเวณที่เผาไหม้เจือจางลง ป้องกันไม่ให้การเผาไหม้ดำเนินต่อไป ส่งผลให้ได้รับสารหน่วงไฟ
