Este plástico está pegando fogo! 4 tipos de aditivos plásticos retardadores de chama

Como certas estrelas pop, os plásticos geralmente são inflamáveis.

Portanto, muitas vezes é necessário adicionar aditivos plásticos retardadores de chama para atender aos padrões regulatórios governamentais e da indústria. Os aditivos plásticos retardadores de chama são compostos adicionados aos plásticos e outros materiais para inibir, suprimir ou retardar a combustão. Esses compostos são úteis na queima iminente na fase de ignição do fogo. Eles não evitam a carbonização ou derretimento, nem aumentam a resistência ao calor de um material. Os retardadores de chama também não são eficazes quando o fogo está totalmente ativado. Não existe um aditivo universal para todos os plásticos, em vez disso, cada retardador de chama é específico para um determinado polímero e um determinado teste de inflamabilidade.

Para entender como os retardadores de chama funcionam, é necessário entender como os materiais queimam. Quando vemos a chama de um objeto em chamas, estamos realmente vendo a combustão de gases inflamáveis ​​liberados durante sua decomposição térmica. Este processo é denominado pirólise.

Pirólise é o processo no qual as moléculas de cadeia longa de uma cadeia polimérica se degradam em moléculas de hidrocarbonetos menores e gases inflamáveis. Esses gases se misturam com o oxigênio e ocorrem reações químicas exotérmicas, produzindo radicais livres (H e OH). Em combustão completa, H ₂ O e Co ₂ são produzidos, bem como outros gases específicos do material. A maneira como os retardadores de chama interferem na pirólise de um polímero depende do (s) retardador (es) de chama usados ​​e do plástico queimado. Os retardadores de chama podem ser ativos ou reativos. Meios ativos misturados em um polímero e meios reativos inseridos na molécula do polímero. Ambos os tipos podem suprimir a ignição no estado de vapor (gasoso) de um incêndio e no estado condensado (sólido). Três processos comuns incluem degradação endotérmica, extinção de radical de fase gasosa e proteção térmica.

1) Degradação Endotérmica

Os compostos minerais, como os hidróxidos de alumínio e magnésio, são bem conhecidos como antiácidos, mas também podem ser usados ​​como retardadores de chama. Esses aditivos plásticos se decompõem endotermicamente quando submetidos a altas temperaturas. Esse processo remove o calor do plástico e resfria o material. Embora as altas temperaturas de processamento para plásticos e temperaturas de decomposição relativamente baixas para hidróxidos e hidratos possam limitar seu uso, o hidróxido de alumínio foi responsável por mais de 70% da demanda total do mercado em 2012. Os retardadores de chama minerais são geralmente aditivos e incluem compostos de boro, óxidos de antimônio, huntite , hidromagnesita e óxidos de zinco

2) Têmpera Radical em Fase Gasosa

Os aditivos plásticos retardadores de chama mais comuns são os retardadores de chama bromados (BRFs). Os retardadores de chama bromados são compostos organohalogênicos. Os compostos clorados e bromados sofrem degradação térmica, liberando cloreto de hidrogênio e brometo de hidrogênio. Estes reagem com os radicais H e OH na chama, produzindo os radicais cloro e bromo. Como os radicais halogênio são menos reativos que os radicais H ou OH, eles retardam as reações de oxidação da chama. Os retardadores de chama halogenados são de baixo custo e funcionam em uma ampla variedade de polímeros. Deve-se notar que os retardantes halogenados são considerados tóxicos para humanos e animais e muitos foram proibidos.

3) Blindagem Térmica

Os retardadores de chama de fósforo, que incluem compostos de éster de fosfato, não são halogenados compostos que atuam no estado sólido de materiais combustíveis. O fósforo forma ácido fosfórico quando aquecido, que carboniza o sólido, formando uma espessa camada vítrea de carbono. Esta carbonização proíbe a pirólise e, portanto, menos combustível está disponível para o fogo. Os aditivos plásticos retardadores de chama de fósforo podem ser aditivos ou reativos. Além disso, pode-se comprar compostos de fósforo orgânicos halogenados que incluem halogênio e fósforo. O halogênio atua na fase gasosa de um incêndio e o fósforo inibe o incêndio no estado vendido.

4) Sinergistas

A maioria dos aditivos plásticos retardadores de chama são combinados para melhorar sua eficácia geral. Por exemplo, os compostos bromados são freqüentemente usados ​​em sinergia com o trióxido de antimônio. Esta combinação atua como um catalisador para acelerar a liberação de radicais de bromo e cloro na extinção de radicais em fase gasosa.

Eu perdi algum? Deixe-me saber na seção de comentários abaixo.

Procurando mais informações sobre propriedades do plástico e resistência química? Baixe nosso guia gratuito.