限氧指数（LOI）是指在规定条件下，材料在氧氮混合气体中刚好能维持燃烧所需的低氧气体积。空气中氧气约占21%，因此LOI低于21%的材料在空气中易点燃并持续燃烧。普通棉布的LOI约为18%，而阻燃工装面料的LOI通常需达到26%以上，甚至超过30%。这意味着在空气中，它需要更高的氧气浓度才能被点燃，自然条件下火焰难以维持。实现高LOI的化学途径包括：在纤维分子中引入磷、氮、卤素等阻燃元素，或通过后整理在织物表面形成阻燃涂层，促进材料燃烧时成炭而非挥发可燃气体。
热分解温度是面料受热后化学键开始断裂、释放可燃气体的临界温度。普通涤纶约在380℃开始热分解，而阻燃改性后的芳纶、聚苯并咪唑等高性能纤维，热分解温度可提升至450℃甚至500℃以上。更高的热分解温度意味着面料能更晚释放可燃气体，从而推迟点燃时间。从化学角度看，阻燃剂往往通过促进聚合物交联或炭化，改变热分解路径——让材料在高温下优先形成稳定的碳层，而不是产生易燃的小分子挥发物。这一碳层还能隔热隔氧，进一步保护内部纤维。
许多合成纤维（如涤纶、尼龙）受热时会熔融并滴落。熔滴本身可能烫伤皮肤，更危险的是，滴落物会引燃其他可燃物，造成火焰蔓延。阻燃工装面料通过共聚或共混改性，使纤维在高温下不熔融或熔融后不滴落，而是直接炭化形成骨架。例如，间位芳纶在高温下不熔滴，仅发生炭化收缩；某些阻燃涤纶则通过引入交联结构，提高熔体粘度，抑制滴落。这一行为对保护穿着者至关重要——它避免了熔融物粘附皮肤造成的严重烫伤。
实际应用中，这三个指标相互关联。高LOI往往需要高热分解温度和抗熔滴性共同支撑。当前研究正探索纳米阻燃剂（如层状双氢氧化物、碳纳米管）与常规阻燃剂的协同效应，力求在更低添加量下同时提升LOI、热稳定性和抗熔滴性，并兼顾舒适性与环保性。理解这些化学原理，不仅能帮助选择合适工装，也推动着更安全、更耐用的阻燃材料不断进化。
