Spalanie gazów powstałych z rozkładu termicznego jest reakcją egzotermiczną. Wszystkie polimery palą się powierzchniowo płomieniem dyfuzyjnym. Czynnikiem wspomagającym, który determinuje szybkość spalania płomieniowego jest ciepło spalania. Na zapalność tworzywa ma wpływ zawartość atomów wodoru w cząsteczce polimeru. Im liczba atomów wodoru jest mniejsza, tym mniej palnych gazów wytwarza się w czasie pirolizy, zaś pozo: stałość stała jest większa.
Mechanizm spalania tworzyw sztucznych zależy od budowy tych tworzyw. Inaczej ulegają spalaniu tworzywa termoplastyczne, inaczej termoutwardzalne.
2.1. Spalanie tworzyw termoplastycznych
W czasie rozkładu w wyniku przemian fizycznych (parowanie) oraz chemicznych (destrukcja) tworzywa termoplastyczne wytwarzają mieszaninę gazową. Powstała faza lotna może ulec zapaleniu lub zapłonowi i w rezultacie spalać się płomieniowo. Mechanizm spalania tego rodzaju tworzyw można porównać ze spalaniem cieczy. W taki sposób pali się polimetastyren.
2.2. Spalanie tworzyw termoutwardzalnych
Tworzywo termoutwardzalne rozkłada się pod wpływem ciepła
z wytworzeniem związków nisko cząsteczkowych o różnych stanach skupienia. W chwili zapalenia lub zapłonu palna faza lotna zapala się płomieniem, a pozostałość popirolityczna (koksowa) zaczyna spalać się bezpłomieniowo, (czyli tlić) na granicy rozdziału fazy stałej i lotnej (powietrze). W taki sposób spalają się np. poliestry termoutwardzalne.
Tabela 5.
Temperatura zapalenia wybranych polimerów
Nazwa polimeru |
Temperatura zapalenia [•Cl |
polietylen |
349 |
polichlorek winylu |
454 |
polistyren |
488 - 496 |
polichlorek winylidenu |
532 |
polimetakrylan metylu (PMMA) |
450 - 462 |