A la hora de seleccionar plásticos ignífugos, es fundamental adquirir ciertos conocimientos sobre el tema.
En un primer momento, decidir el Calificación de inflamabilidad es fundamental, y esta elección suele ser sencilla. Sin embargo, el tipo de plástico ignífugo, un aspecto que a menudo se pasa por alto, es igualmente importante.
Los retardantes de llama desempeñan un papel decisivo en la mejora de la resistencia al fuego de los plásticos, impidiendo o ralentizando eficazmente la propagación de las llamas. Elegir el retardante de llama adecuado no es sólo una cuestión de seguridad; también implica protección medioambiental y coste-eficacia. Los distintos tipos de retardantes de llama actúan a través de diversos mecanismos.
Clasificación de los retardantes de llama plásticos
En términos generales, los retardantes de llama se clasifican en dos tipos: halogenados y no halogenados.
Comprender los elementos halógenos
En primer lugar, profundicemos en qué son los elementos halógenos. Los halógenos son los elementos del séptimo grupo principal de la tabla periódica, incluidos el flúor (F), el cloro (Cl), el bromo (Br), el yodo (I) y el astato (At).
Estos elementos comparten una característica común: siete electrones en su capa electrónica más externa, lo que los hace muy reactivos y les permite formar fácilmente compuestos con otros elementos.
Los halógenos suelen existir como iones negativos, como el ion cloro (Cl) en el cloruro sódico (NaCl). Presentan una fuerte electrofilia y propiedades oxidantes en las reacciones químicas. Ampliamente presentes en la naturaleza en diversas formas, desde el agua salada hasta los minerales, los halógenos se utilizan en diversas aplicaciones, como la desinfección, la fabricación de productos farmacéuticos y el procesamiento de plásticos. Debido a su reactividad, los halógenos han suscitado preocupación medioambiental y sanitaria.
Es importante señalar que en los retardantes de llama, los elementos halógenos utilizados predominantemente son el bromo (Br) y el cloro (Cl), siendo el bromo más común.
¿Qué son los retardantes de llama halogenados?
Los retardantes de llama halogenados son sustancias químicas que contienen elementos halógenos (como el bromo [Br] y el cloro [Cl]) y se utilizan para mejorar la resistencia al fuego de los materiales. Durante la combustión, estos retardantes interrumpen la cadena de reacción química de las llamas liberando radicales libres halógenos. Los retardantes de llama halogenados incluyen principalmente las siguientes categorías:
Retardantes de llama bromados:
- Los retardantes de llama halogenados más comunes y utilizados.
- Incluyen sustancias como el tetrabromobisfenol A (TBBPA), el éter de decabromodifenilo (Deca-BDE) y el hexabromociclododecano (HBCD).
- Aplicable a diversos plásticos, dispositivos electrónicos, textiles, etc.
Retardantes de llama clorados:
- Incluye parafinas cloradas, polietileno clorado y otros.
- Estos retardantes se utilizan habitualmente en el PVC y otros polímeros clorados.
Retardantes de llama a base de bromo-cloro:
- Compuestos que combinan los elementos bromo y cloro.
- Algunos ejemplos son los alcanos clorados bromados, los bencenos clorados bromados, etc.
- Estos retardantes compuestos utilizan los efectos sinérgicos del bromo y el cloro para mejorar la retardancia de la llama.
Combinación de compuestos bromados con otros aditivos:
- Para aumentar la eficacia y reducir los costes, los retardantes de llama bromados se utilizan a menudo junto con sinergistas como el trióxido de antimonio (Sb2O3).
- Esta combinación mejora la ignifugación general del material.
¿Qué son los retardantes de llama no halogenados?
Los retardantes de llama no halogenados son una clase de compuestos que no contienen elementos halógenos (como cloro [Cl] y bromo [Br]) en su composición química. Estos retardantes suelen considerarse más respetuosos con el medio ambiente porque no liberan compuestos halogenados durante la combustión, que podrían ser perjudiciales tanto para el medio ambiente como para la salud humana. Los principales tipos de retardantes de llama no halogenados son:
Inflamables a base de fósforo:
- Estos retardantes actúan formando una capa de carbonilla durante la combustión, aislando el material del oxígeno e inhibiendo así la propagación de la llama.
- Entre los retardantes comunes a base de fósforo se encuentran el fósforo rojo, el fosfato de amonio y los fosfatos.
- Adecuado para diversos plásticos, fibras, revestimientos y cauchos.
Inflamables a base de nitrógeno:
- Estos retardantes suelen funcionar liberando gases incombustibles o favoreciendo la formación de una capa de carbonilla estable mediante reacciones químicas.
- Entre los retardantes comunes a base de nitrógeno se encuentran la melamina, las resinas de urea-formaldehído, etc.
- Se utiliza con frecuencia en plásticos espumados, fibras y revestimientos.
Retardantes de llama inorgánicos:
- Estas sustancias, entre las que se incluyen el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio, etc., absorben una cantidad significativa de calor y liberan vapor de agua cuando se calientan, reduciendo así la temperatura del material y ralentizando la propagación de la llama.
- Ampliamente aplicado en plásticos, cauchos y revestimientos.
Retardantes de llama orgánicos no halogenados:
- Esta categoría incluye diversos compuestos orgánicos, como el grafito expandible y los compuestos a base de epoxi.
- Reaccionan químicamente durante la combustión para formar una capa de carbón expandido, que proporciona retardancia a la llama.
Retardantes de llama basados en nanotecnología:
- Utilizando la nanotecnología, estos retardantes consisten en añadir minúsculas nanopartículas a los materiales para mejorar su resistencia a las llamas.
- Estas nanopartículas pueden ser inorgánicas, como los nanoóxidos, o materiales híbridos orgánico-inorgánicos.
La elección de los retardantes de llama no halogenados depende del tipo de material que requiera retardancia de llama, de las condiciones de procesado, de los requisitos de aplicación del producto final y de consideraciones sobre el impacto medioambiental y sanitario. La tecnología de los retardantes de llama no halogenados está evolucionando rápidamente debido a las normativas medioambientales cada vez más estrictas y a las mayores exigencias del mercado en materia de seguridad.
Comparación de sus ventajas e inconvenientes
Los retardantes de llama halogenados y no halogenados tienen cada uno sus puntos fuertes y débiles en términos de retardancia de llama, impacto medioambiental y ámbito de aplicación.
Retardantes de llama halogenados
- Ventajas
- Normalmente, ofrecen una alta eficacia retardadora de la llama, interrumpiendo rápidamente la propagación de la llama, especialmente en productos electrónicos y eléctricos.
- Son rentables, estables, requieren bajos niveles de adición, son compatibles con las resinas sintéticas y mantienen las propiedades físicas y químicas originales de los productos.
- Desventajas
- Las principales preocupaciones están relacionadas con el medio ambiente y la salud. Estos retardantes pueden liberar gases halogenados tóxicos y otras sustancias nocivas durante la combustión, causando contaminación ambiental y afectando potencialmente a la salud humana con el tiempo. De ahí que su uso esté restringido o prohibido en muchos países y regiones.
Retardantes de llama no halogenados
- Ventajas
- Respetuosas con el medio ambiente. No producen gases halogenados tóxicos al quemarse, lo que los convierte en una opción más segura y sostenible. Los retardantes no halogenados, como los basados en fósforo y nitrógeno, suelen utilizarse en aplicaciones con mayores requisitos medioambientales.
- Desventajas
- Su eficacia ignífuga puede no ser tan alta como la de los retardantes halogenados, y pueden ser más costosos.
Por lo tanto, a la hora de elegir un retardante de llama, es necesario considerar exhaustivamente factores como la eficacia ignífuga, el impacto medioambiental y el coste para encontrar la solución más adecuada.
Guía para elegir el nylon ignífugo adecuado
Recientemente, al adquirir nylon ignífugo, hemos descubierto que los proveedores suelen ofrecer tres opciones principales: nylon ignífugo halogenado (normalmente bromado), nylon ignífugo no halogenado y nylon ignífugo de fósforo rojo. Entre ellos, los nilones ignífugos halogenados y no halogenados son los más utilizados, mientras que el nilón ignífugo de fósforo rojo es relativamente menos común.
Diferentes colores de estos materiales
En primer lugar, estos diferentes tipos de nylon ignífugo se distinguen por sus colores. El nylon ignífugo halogenado es amarillo claro, mientras que el nylon ignífugo no halogenado se inclina más hacia el blanco, pareciéndose al nylon con pigmento blanco añadido. Además, ambos tipos pueden transformarse en negro u otros colores oscuros. Por otro lado, el nailon ignífugo de fósforo rojo está disponible principalmente en negro y marrón.
Características de la combustión
Otro método para identificar estos materiales es quemándolos ligeramente con un mechero. El nylon ignífugo halogenado producirá humo negro y un fuerte olor irritante al quemarse, mientras que el nylon ignífugo no halogenado emite menos humo blanco y tiene un olor menos intenso.
Más detalles requieren un esfuerzo adicional y no siempre son esenciales.
Conocer en profundidad los componentes específicos de los retardantes de llama puede requerir un esfuerzo adicional. Es posible que la mayoría de los fabricantes no proporcionen fácilmente información detallada, ya que en realidad sólo hay unos pocos tipos de retardantes de llama en el mercado, pero se simplifican en estas tres categorías para facilitar su recuerdo y selección. Estos retardantes de llama suelen fabricarse en forma granular, con un aspecto similar al de los gránulos de plástico normales.
En resumen, a la hora de elegir nylon ignífugo, es crucial tener en cuenta su color, características de combustión y escenarios de aplicación. Esto no sólo tiene que ver con el rendimiento del producto, sino también con la seguridad en su posterior procesamiento y uso. Por lo tanto, es esencial aclarar las necesidades y comunicarse a fondo con los proveedores para seleccionar el tipo de nailon ignífugo más adecuado para su proyecto.
