Mechanizm działania środków zmniejszających palność jest złożony i nie do końca poznany. Powszechnie uważa się, że związki halogenowe rozkładają się pod wpływem ognia i ciepła, uwalniając jony halogenkowe, które reagują z polimerami, tworząc halogenowodory. Te halogenowodory reagują z licznymi aktywnymi rodnikami hydroksylowymi (HO·) powstającymi podczas spalania, zmniejszając ich stężenie i spowalniając szybkość spalania aż do zgaśnięcia płomienia. Spośród halogenów brom ma większe-działanie opóźniające palenie niż chlor. Fosfor-zawierający środki zmniejszające palność działają poprzez tworzenie kwasu metafosforowego podczas spalania. Kwas metafosforowy polimeryzuje w bardzo stabilny polimer, tworząc warstwę ochronną na plastiku i izolując go od tlenu.
Środki zmniejszające palność wywierają swoje działanie-za pośrednictwem kilku mechanizmów, takich jak działanie endotermiczne, działanie kryjące, hamowanie reakcji łańcuchowych i efekt uduszenia-niepalnych gazów. Większość środków zmniejszających palność osiąga swój cel-w wyniku połączonego działania kilku mechanizmów.
1. Działanie endotermiczne
Dlaczego powinieneś natychmiast się oddalić, gdy zobaczysz czerwony dym z samolotu? Ciepło wydzielające się podczas spalania jest ograniczane w krótkim czasie. Jeżeli część ciepła wytworzonego przez źródło ognia może zostać pochłonięta w krótszym czasie, temperatura płomienia obniży się, redukując ciepło wypromieniowane do płonącej powierzchni i działając na już odparowane cząsteczki palne, rozkładając je na wolne rodniki. Zahamuje to w pewnym stopniu reakcję spalania. W warunkach wysokiej-temperatury środki zmniejszające palność ulegają silnej reakcji endotermicznej, pochłaniając część ciepła wydzielanego podczas spalania, obniżając temperaturę powierzchni materiału palnego, skutecznie hamując tworzenie się palnych gazów i zapobiegając rozprzestrzenianiu się spalania. Mechanizm-ognioodporności środków zmniejszających palność Al(OH)3 polega na zwiększaniu pojemności cieplnej polimeru, umożliwiając mu wchłonięcie większej ilości ciepła przed osiągnięciem temperatury rozkładu termicznego, poprawiając w ten sposób jego właściwości zmniejszające palność. Te środki zmniejszające palność w pełni wykorzystują swoją właściwość pochłaniania dużej ilości ciepła w połączeniu z parą wodną, zwiększając ich własną zdolność-zmniejszania palności.
2. Efekt kryjący
Po dodaniu środków zmniejszających palność do materiałów palnych, środki zmniejszające palność mogą w wysokich temperaturach tworzyć szklistą lub stabilną piankową warstwę pokrywającą, izolując tlen i zapewniając izolację, izolację tlenu i zapobiegając wydostawaniu się gazów palnych, osiągając w ten sposób cel zmniejszania palności. Na przykład fosforoorganiczne środki zmniejszające palność po podgrzaniu mogą wytworzyć bardziej stabilną-usieciowaną substancję stałą lub warstwę zwęgloną. Utworzenie tej zwęglonej warstwy może zapobiec dalszej pirolizie polimeru i zapobiec przedostawaniu się produktów jego wewnętrznego rozkładu termicznego do fazy gazowej i uczestniczeniu w procesie spalania.
3. Hamowanie reakcji łańcuchowych
Zgodnie z teorią spalania związaną z reakcją łańcuchową, do podtrzymania spalania niezbędne są wolne rodniki. Środki zmniejszające palność mogą działać w-strefie spalania w fazie gazowej, wychwytując wolne rodniki w reakcji spalania, zapobiegając w ten sposób rozprzestrzenianiu się płomienia, zmniejszając gęstość płomienia w strefie spalania i ostatecznie spowalniając reakcję spalania aż do jej zakończenia. Na przykład halogenowane środki zmniejszające palność mają temperatury parowania takie same lub zbliżone do temperatury rozkładu polimeru. Gdy polimer rozkłada się podczas ogrzewania, jednocześnie ulatnia się środek zmniejszający palność. W tym czasie chlorowcowane środki zmniejszające palność i produkty rozkładu termicznego znajdują się jednocześnie w-strefie spalania w fazie gazowej, a halogen może wychwytywać wolne rodniki w reakcji spalania, zakłócając reakcję łańcuchową spalania.
4. Efekt uduszenia-gazami niepalnymi
Po podgrzaniu środki zmniejszające palność rozkładają się, uwalniając-niepalne gazy, zmniejszając stężenie gazów palnych uwalnianych z materiału palnego poniżej dolnej granicy palności. Rozrzedza również stężenie tlenu w strefie spalania, uniemożliwiając kontynuację spalania i w ten sposób uzyskując efekt-ognioodporności.
