Mehanizam djelovanja usporivača plamena složen je i nije dobro razumljiv. Općenito se vjeruje da halogeni spojevi prolaze reakciju raspadanja kada se zagrijavaju vatrom, a razgrađeni halogeni ioni reagiraju s polimernim spojevima kako bi se stvorio vodikov halogenid. Potonji je povezan s velikim brojem aktivnih hidroksilnih slobodnih radikala (HO ·) proliferanih tijekom izgaranja reakcije polimernih spojeva, uzrokujući da smanji njegovu koncentraciju i uspori brzinu izgaranja dok se plame ne ugasi. Među halogenima, Bromine ima veći efekt usporavanja plamena od klora. Funkcija usporavanja plamena koji sadrže fosfor je u tome što kad sagore, oni tvore metafosfornu kiselinu, koja polimerizira u vrlo stabilno polimerno stanje, koje postaje zaštitni sloj za plastiku i izolate kisik.
Retardants plamena vrše svoje efekte usporavanja plamena kroz nekoliko mehanizama, poput endotera, pokrivanja, inhibicije lančane reakcije i asfiksijacije nezapamljivih plinova. Većina usporivača plamena je usporavanje plamena kroz zajedničko djelovanje nekoliko mehanizama.
1. endotermija
Ako se dio topline koju emitira izvor paljenja može apsorbirati u kratkom vremenu, temperatura plamena će se smanjiti, toplina zrači na površinu za izgaranje i djeluje na pirolizu zapaljivih molekula koje su isparivane u slobodne radikale, a reakcija izgaranja će se inhibirati na određenu količinu. U uvjetima visoke temperature, usporavanje plamena prolazi snažnu endotermnu reakciju, koja apsorbira dio topline koja se oslobađa izgaranjem, smanjuje temperaturu površine zapaljivih, učinkovito inhibira stvaranje zapaljivih plinova i sprečava širenje izgaranja. Mehanizam za usporavanje plamena AL (OH) 3 retardant plamena je poboljšati performanse usporavanja plamena povećanjem toplinskog kapaciteta polimera kako bi mogao apsorbirati više topline prije nego što dosegne temperaturu toplinske raspadanja. Ova vrsta usporavanja plamena daje potpunu igru svojim karakteristikama apsorbiranja velike količine topline u kombinaciji s vodenom parom i poboljšava svoju sposobnost usporavanja plamena.
2. Pokrivanje
Nakon što je u zapaljivi materijal dodao plamen koji usporava plamen, usporavanje plamena može oblikovati stakleni ili stabilni sloj pjene na visokoj temperaturi, izolirati kisik i imati funkcije toplinske izolacije, izolacije kisika i sprečavanja zapaljivog plina da bi se postigla svrha retardant-a. Na primjer, organofosforni usporivači plamena mogu proizvesti umrežene čvrste tvari ili karbonizirane slojeve sa stabilnijim strukturama kada se zagrijavaju. S jedne strane, stvaranje karbonizacijskog sloja može spriječiti daljnju pirolizu polimera, a s druge strane, može spriječiti da proizvodi toplinske raspadanja unutar nje uđu u plinsku fazu kako bi sudjelovali u procesu izgaranja.
3. inhibira lančanu reakciju
Prema teoriji lančane reakcije izgaranja, ono što je potrebno za održavanje izgaranja su slobodni radikali. Retardants plamena može djelovati na zonu izgaranja u plinskoj fazi kako bi uhvatili slobodne radikale u reakciji izgaranja, sprječavajući tako širenje plamena, smanjujući gustoću plamena u zoni izgaranja i konačno smanjujući brzinu reakcije sagorijevanja do prestanka. Na primjer, usporivači plamena koji sadrže halogene, temperatura isparavanja je ista ili slična temperaturi raspadanja polimera, a kada se polimer raspada toplinom, usporavanje plamena također istovremeno ispariva. U ovom trenutku, usporavanje plamena koji sadrže halogene i produkt toplinske raspadanja nalaze se u zoni izgaranja plinske faze u isto vrijeme, a halogen može uhvatiti slobodne radikale u reakciji izgaranja i ometati lančanu reakciju izgaranja.
4. Nezapaljivo gušenje plina
Kada se zagrijava usporavanje plamena, raspada nezapamljivi plin i razrjeđuje koncentraciju zapaljivog plina raspadajući zapaljivim materijalima ispod donje granice sagorijevanja. Istodobno, također ima učinak razrjeđivanja koncentracije kisika u zoni izgaranja, sprječavajući nastavak izgaranja i postizanje učinka usporavanja plamena.
