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阻燃劑是通過若干機理發揮其阻燃作用的，如吸熱作用、掩蓋作用、克制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。大都阻燃劑是通過若干機理一同作用抵達阻燃意圖。
1、吸熱作用
任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，假定能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會下降，輻射到燃燒外表和作用于將現已氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會削減，燃燒反應就會得到必定程度的克制。在高溫條件下，阻燃劑產生了劇烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，下降可燃物外表的溫度，有效地克制可燃性氣體的生成，阻遏燃燒的延伸。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機理就是通過跋涉聚合物的熱容，使其在抵達熱分解溫度前吸收更多的熱量，然后跋涉其阻燃功用。這類阻燃劑充分發揮其結合水蒸汽時很多吸熱的特性，跋涉其本身的阻燃才華。
2、掩蓋的作用
在可燃材猜中參與阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能構成玻璃狀或安穩泡沫掩蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻遏可燃氣體向外逸出的作用，然后抵達阻燃意圖。如有機阻磷類阻燃劑受熱時能產生結構更趨安穩的交聯狀固體物質或碳化層。碳化層的構成一方面能阻遏聚合物進一步熱解，另一方面能阻遏其內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒進程。
3、克制鏈反應
依據燃燒的鏈反應理論，堅持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區，捕捉燃燒反應中的自由基，然后阻遏火焰的傳達，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至間斷。如含鹵阻燃劑，它的蒸發溫度和聚合物分解溫度相同或鄰近，當聚合物受熱分解時，阻燃劑也一同蒸發出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產品一同處于氣相燃燒區，鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基，然后阻遏火焰的傳達，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至間斷。
4、不燃氣體窒息作用
阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。一同也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用，阻遏燃燒的繼續進行，抵達阻燃的作用。