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Es de suma importancia tener en cuenta los aditivos retardantes que son utilizados, ya que en gran medida nos ayudan a darle un uso mas extensivo a los polímeros que van a ser sometidos a condiciones de calor mayores a las que trabajan en condiciones normales, así como también que se puede hacer que se aquellos productos de uso cotidiano den una mejor protección ante accidentes que involucren fuego.

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También los podemos encontrar en los sectores de energía eléctrica, componentes electrónicos, cerramientos eléctricos, productos de construcción, espuma para muebles y más.

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El uso de polímero de alto rendimiento es extremadamente común dentro de la industria automotriz para sistemas de iluminación, parachoques y guardabarros. El polímero también se usa ampliamente para mejorar la eficiencia, seguridad y durabilidad del combustible automotriz.

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Información de la asignatura.

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Se puede modificar un polímero económico (como una poliolefina) para que sus propiedades se vuelvan competitivas con las de un plástico de ingeniería costoso, puede escapar de la "trampa de los productos básicos" ya que se hacen posibles nuevas aplicaciones potenciales. Luego puede imponer una prima de precio significativa sobre los grados "ordinarios" (de productos básicos) del polímero. Sin embargo, debe seguir siendo más barato que el plástico de ingeniería que desplaza en una aplicación de mayor valor. La morfología depende de la concentración de la mezcla. A baja concentración de cualquiera de los componentes, la fase dispersa forma gotas casi esféricas y luego, a mayor carga, se forman cilindros, fibras y láminas.

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El compatibilizador debe cumplir tres tareas:

Reducir la tensión interfacial, dando así una dispersión más fina

Estabilizar la morfología contra los efectos térmicos o cortantes durante los pasos de procesamiento

Proporcionar adhesión interfacial en estado sólido

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Persistencia: Algunos retardantes de llama pueden persistir en el medio ambiente durante largos períodos y bioacumularse en los organismos.

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Formación de carbón: Algunos retardantes promueven la formación de una capa de carbón en la superficie del material, que actúa como una barrera térmica y evita que el oxígeno llegue al material subyacente.

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Retardantes de Llama Inorgánicos

Hidróxido de aluminio: Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como plásticos, caucho y materiales de construcción.

Hidróxido de magnesio: Se emplea en la fabricación de compuestos poliméricos.

Trióxido de antimonio: Se utiliza en combinación con compuestos halogenados para mejorar su eficacia.

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Retardantes de Llama Nitrogenados

Melamina: Se utiliza en la fabricación de resinas melamínicas y espumas.

Diciandiamida: Se emplea como precursor para la producción de otros compuestos nitrogenados con propiedades retardantes de llama.

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Retardantes de Llama Fosforados

Ésteres de fosfato: Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como plásticos, textiles y recubrimientos.

Ácidos fosfónicos: Se emplean en la fabricación de resinas y polímeros.

Fosfinatos de metal: Se utilizan en combinación con otros retardantes para mejorar su eficacia.

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Retardantes de Llama Halogenados

Polibromodifeniléteres (PBDE): Fueron muy utilizados en la electrónica, textiles y espumas, pero debido a su toxicidad y persistencia, muchos países han restringido o prohibido su uso.

Hexabromociclododecano (HBCDD): Se empleaba principalmente en espumas de poliestireno expandido para aislamiento térmico.

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Toxicidad: Algunos retardantes de llama, especialmente los halogenados, pueden ser tóxicos para la salud humana y el medio ambiente.

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Mayor seguridad: Reducen el riesgo de incendios y protegen vidas y propiedades.

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Absorbiendo el calor: Algunos retardantes absorben el calor generado por la llama, lo que ayuda a enfriar el material y reducir la velocidad de combustión.

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Algunos retardantes liberan sustancias no combustibles que diluyen los gases combustibles y reducen la concentración de oxígeno en la zona de la llama.

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Interfiriendo con la reacción de combustión :

Algunos retardantes liberan sustancias no combustibles que diluyen los gases combustibles y reducen la concentración de oxígeno en la zona de la llama.

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ISO 5660: Especifica un método para evaluar la tasa de liberación de calor y la tasa de producción dinámica de humo de muestras expuestas en orientación horizontal a niveles controlados de irradiancia con un encendedor externo. La tasa de liberación de calor se determina midiendo el consumo de oxígeno derivado de la concentración de oxígeno y el caudal en la corriente del producto de combustión. En esta prueba también se mide el tiempo hasta la ignición (llama sostenida).
La tasa de producción dinámica de humo se calcula a partir de la medición de la atenuación de un rayo de luz láser por la corriente de producto de combustión. El oscurecimiento del humo se registra durante toda la prueba, independientemente de si la muestra está en llamas o no.

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El retardante de la llama reactiva se une químicamente a la cadena molecular del polímero como monómero durante la síntesis de polímero, y se usa principalmente para plásticos termosetizantes.

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Paso 1: determinar la composición del elemento y la temperatura de descomposición térmica. Esto nos permite reducir las categorías potenciales y centrarnos en la siguiente fase de prueba.

Etapa 2: identificación de compuestos específicos según los resultados de la etapa 1.

Etapa 3: cuantificación de retardantes de llama utilizando estándares de calibración de compuestos identificados en la Etapa 2

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Los retardadores de llama funcionan a la temperatura de encendido y / o la propagación de la llama (velocidad) para cambiar el tiempo hasta el punto de descarga disruptiva. El tiempo de salida / escape es el criterio más crítico para salvar vidas en caso de incendio. Se necesita una variedad de tecnologías ignífugas para abordar los complejos desafíos planteados por la diversidad de materiales y sus usos previstos.

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Las estrategias de compatibilización comprenden adición de una pequeña cantidad de cosolvente - un tercer componente, miscible con ambas fases.

Adición de un copolímero cuya parte es miscible con una fase y otra con otra fase.

Adición de una gran cantidad de un copolímero de núcleo-envoltura: un compatibilizador modificador de impacto.

Composición reactiva que conduce a la modificación de al menos una especie macromolecular que da como resultado el desarrollo de regiones locales de miscibilidad.

Adición de una pequeña cantidad de nanopartículas que influyen en la estructura de la mezcla de manera similar a las emulsiones de agua/aceite estabilizadas con partículas.

Clasificación

Zirconatos

Titanatos

Silanos

Olefinas terminales en AM (anhídrido maleico

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Prueba de flama en charola vertical de cable THHW vs CCA+PVC

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China Plástico Ignífugo Fabricantes, Proveedores, Fábrica - Venta al por mayor barato Plástico Retardante de llama - MEI WANG

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MEI WANG es uno de los fabricantes y proveedores de retardantes de llama de plástico más profesionales de China, que se destaca por sus productos baratos y un buen servicio. Por favor, siéntase libre de venta al por mayor de plástico ignífugo de alta calidad a un precio competitivo de nuestra fábrica.

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Estos productos ignífugos son aplicables en diversos sectores, como la construcción, la industria textil, y la fabricación de muebles.

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Fósforo rojo en polvo con retardante de llama

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Encontrar el fabricante y proveedor de Fósforo rojo en polvo con retardante de llama en ETW marketing global en nube.

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Shandong Novista Chemicals Co.,Ltd (Novista Group)

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We provide information about Mecanismos de retardante de llama

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Ciertas sustancias experimentan reacciones endotérmicas, absorbiendo calor del entorno y reduciendo la temperatura del material. Este proceso ayuda a evitar que el material alcance su punto de ignición.

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Colchones ignífugos: + 100,000 colchones fabricados

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Acolsa es el mayor fabricante de colchones ignífugos de México. Fabricamos colchones ignífugos para hoteles, centros de salud, barcos y centros penitenciarios.

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Otro mecanismo implica la liberación de gases no combustibles, como vapor de agua o dióxido de carbono, que diluyen los gases inflamables producidos durante la combustión. Esto reduce la cantidad de calor generado y ralentiza la propagación de las llamas.

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La normativa no exige la inclusión de una etiqueta que enumere las sustancias químicas que se utilizan para lograr que los productos sean a prueba de fuego.

Si el fabricante formula su composición es posible que la inclusión de un retardante de llama dentro de un paquete de aditivos perjudique el desempeño de otros aditivos, haciéndolos ineficaces.

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Algunos agentes forman una capa protectora de carbón en la superficie del material cuando se expone a altas temperaturas. Esta capa actúa como una barrera, evitando que el oxígeno llegue al material subyacente y ralentizando el proceso de combustión.

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Retardante de llama en colchones:

MSDS Formaldehido

Bromo

Decabromodifenilo

Óxido de antimonio

Ácido Bórico

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Qué son los retardantes de llama y por qué son importantes Dabedan

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Descubre los retardantes de llama y su papel crucial en la seguridad diaria. Aprende más sobre los retardantes de llama y sus usos en textiles o muebles.

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Material Safety Data Sheets (MSDS) and Scientific Reports on Chemicals used to flameproof mattresses:

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Hay productos que contienen retardantes de llama a nuestro alrededor todos los días. Prácticamente todas las industrias se preocupan por sus formulaciones, ya sea por motivos de seguridad del consumidor o por la integridad del producto y, por lo tanto, del produc…

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Los retardantes de llama son productos químicos que se añaden a los materiales durante o después de su fabricación para inhibir, suprimir o retrasar el proceso de combustión. Funcionan interfiriendo en las diversas etapas de la combustión, incluyendo el calentamiento, la descomposición, la ignición o la propagación de la llama. El término «retardante de llama» se refiere a la función de estos productos químicos, no a su composición específica.

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Analiza el comportamiento de combustión superficial de los materiales de construcción en superficies expuestas, como paredes y techos. Determina el comportamiento de combustión relativo observando la propagación de la llama a lo largo de la muestra. Se informan los datos de propagación de la llama y densidad del humo.

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Es la concentración mínima de oxígeno expresada como porcentaje de volumen en una mezcla de oxígeno y nitrógeno que solo favorece la combustión en llama de un material inicialmente a temperatura ambiente.

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Se monta verticalmente una barra de 5 x 0,5 pulgadas y 1/8 o 1/16 de pulgada de espesor en un recinto sin corrientes de aire. Se coloca un quemador debajo de la muestra durante 10 segundos y se cronometra la duración de la llama. La prueba se repite con cinco muestras. Se anota cualquier goteo que encienda el algodón quirúrgico colocado 12 pulgadas por debajo de la barra.

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Los masterbatches retardantes de llama suelen formularse a medida para que coincidan con la estructura molecular y la viscosidad de fusión de la resina base. Los niveles de adición se ajustan al nivel de retardancia de llama necesario. Para las poliolefinas, se utiliza normalmente una proporción de dilución del 10 % al 14 % para cumplir con una clasificación UL V-2, mientras que se sugiere del 18 % al 20 % para una clasificación UL V-0

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El retardante de la llama de tipo agregado se incorpora al plástico durante el procesamiento del plástico, y se usa principalmente para termoplásticos.

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son los retardantes de llama sin halógenos más utilizados. El trihidrato de aluminio (ATH) tiene un bajo coste y se encuentra en abundancia en la naturaleza. Forma óxido de aluminio a entre 180 °C y 200 °C mediante una reacción endotérmica que absorbe el calor del fuego. El ATH se utiliza generalmente cuando la temperatura de procesamiento del polímero es inferior a 200 °C

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Fósforo rojo en polvo con retardante de llama

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Contienen compuestos orgánicos e inorgánicos. Entre ellos se encuentran los ésteres de fosfato orgánico, los fosfatos, los compuestos de fósforo halogenados y las sales inorgánicas que contienen fósforo.

Algunos eliminan los radicales de hidrógeno e hidroxilo activos en la fase de vapor, y algunos producen ácidos fosfóricos en presencia de fuego. Estos ácidos alteran la forma en que se degrada un polímero cuando se expone al calor y promueven la formación de carbonización, lo que limita una mayor descomposición del polímero.

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Retardantes de Llama libres de Halógenos

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Existen dos clases de retardantes de llama no halogenados: los de fósforo o “formadores de carbonización” y los de óxidos metálicos o “endotérmicos”

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Para que los retardantes de llama bromados y clorados funcionen, se debe incluir un sinergista en la formulación. El trióxido de antimonio es típico en las formulaciones de mezclas madre, aunque también se pueden utilizar otros, como el borato de zinc y el molibdato de zinc. Si bien el sinergista no tiene una acción retardante de llama inherente, mejora el rendimiento del retardante de llama halogenado al formar trihaluros de antimonio y varios oxihaluros de antimonio que actúan como interceptores de radicales para retardar las reacciones en cadena en fase gaseosa.

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Se añaden a los masterbatch como parafinas cloradas o en forma cicloalifática, en la que un grupo isocianato se une directamente a un hidrocarburo cicloalifático (por ejemplo, ciclohexano)

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Actúan para detener los procesos exotérmicos al atrapar los radicales libres de alta energía después de que se forman. Esto enfría el sistema, lo que reduce o limita en gran medida el suministro de gases inflamables.

Para lograr una resistencia al fuego eficaz, suelen requerir una carga menor que los hidróxidos metálicos, como el trihidrato de aluminio (ATH) o el hidróxido de magnesio. Cuando las propiedades de tracción y elongación son fundamentales, se prefieren los retardantes de llama bromados, porque permiten que las resinas conserven sus propiedades mecánicas y físicas.

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Retardantes a la llama bio-basados y sostenibles

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Los que actúan químicamente interrumpen el proceso al reaccionar con elementos en la fase gaseosa o protegen el polímero formando una capa superficial carbonosa. Los retardantes de llama más viables comercialmente incluyen los tipos bromados y clorados, los tipos a base de fósforo y los óxidos metálicos.

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Los que tienen un efecto físico enfrían el sustrato por debajo de su temperatura de combustión, forman una capa protectora sólida o gaseosa que excluye el oxígeno o añaden gases inertes que diluyen el combustible en su fase gaseosa.

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ASTM E-84-15b

NFPA 255
ANSI/UL 723

UBC 8-1

La norma UL-181

La norma UL-214

La norma de seguridad para vehículos de motor 302

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Para que se produzca un incendio, deben estar presentes combustible, oxígeno y una fuente de ignición. Los retardantes de llama actúan interfiriendo con uno o más de estos elementos fundamentales, ya sea física o químicamente.

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incluyen telas para construcción, películas para pancartas, aislamiento de cielorrasos, cubiertas y revestimientos, soportes para alfombras, telas para automóviles, componentes de trenes y aviones, materiales para carpas, asientos de estadios, fundas de colchones, carcasas de televisores y computadoras, cableado eléctrico, cables de alimentación y conductos para túneles.

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¿A que polímeros se les agregan estos retardantes?

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¿A que polímeros se les agregan estos retardantes?

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Los retardantes de llama se añaden a las poliolefinas, el policarbonato, las poliamidas, el poliéster y otros polímeros para aumentar la resistencia a la ignición, reducir la propagación de las llamas, suprimir la formación de humo y evitar que el polímero gotee. El objetivo principal es retrasar la ignición y la combustión de los materiales, lo que permite a las personas tener más tiempo para escapar del área afectada. Una consideración secundaria es limitar los daños a la propiedad.

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AMPACET CORPORATION | Plastics Reimagined

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Most thermoplastics are flammable, burning easily when heated to a high enough temperature. Plastics, being hydrocarbons, combust through a process that begins with heat which pyrolizes their long-chain structure into volatile hydrocarbons, hydrogen, and hydroxyl-free radicals. These elements formed during decomposition are high in energy and react with oxygen, releasing heat and causing fire to spread.

Flame retardants are added to polyolefins, polycarbonate, polyamides, polyester, and other polymers to increase resistance to ignition, reduce flame spread, suppress smoke formation, and prevent a polymer from dripping. The primary goal is to delay the ignition and burning of materials, allowing people more time to escape the affected area. A secondary consideration is to limit property damage.

Plastics containing flame retardants are found in homes, office buildings, cars and mass-transit vehicles, furnishings, fibers, household appliances, and many other applications. In general, their use is mandated by regulations in building codes or industry specific standards. Additional examples of plastic products that require flame retardants include construction fabrics, banner films, ceiling insulation, roofing and siding, carpet backing, automotive fabrics, components in trains and planes, tent materials, stadium seating, mattress covers, television and computer housings, electric wiring, power cable, and conduit for tunnels.

For a fire to begin, fuel, oxygen, and a source of ignition must be present. Flame retardants work by interfering with one or more of these fundamentals, either physically or chemically. Those having a physical effect either cool the substrate below its combustion temperature, form a solid or gaseous protective layer that excludes oxygen, or add inert gases that dilute the fuel in its gaseous phase. Those that act chemically interrupt the process by reacting with elements in the gaseous phase or shield the polymer by forming a carbonaceous surface layer. The most commercially viable flame retardants include brominated and chlorinated types, phosphorus based types, and metallic oxides.
The Halogen Flame Retardants
Organic halogenated compounds, especially bromine-based types, are the most commonly used flame retardants in plastics. They act to halt exothermic processes by trapping high-energy free radicals after they form. This cools the system, greatly reducing or limiting the supply of flammable gases.

From a price-performance standpoint, brominated compounds are usually the most cost-effective flame retardants. For effective fire resistance, they often require a lower loading than, metal hydroxides such as aluminum trihydrate (ATH) or magnesium hydroxide. Where tensile and elongation properties are critical, brominated flame retardants are favored, because they allow resins to retain their mechanical and physical properties. They are also easy to process-an especially important criterion for polyethylene and polypropylene films.

Chlorinated flame retardants are added to masterbatches as chlorinated paraffins or in cycloaliphatic form, wherein an isocyanate group is bonded directly to a cycloaliphatic hydrocarbon (e.g., cyclohexane). They cost less than bromine-based flame retardants and have good light stability, but they are less thermally stable and more corrosive to equipment than brominated types. Chlorinated cycloaliphatic products have higher temperature resistance than the paraffin grades and can be used at up to 320°C.

For brominated and chlorinated flame retardants to work, a synergist must be included in the formulation. Antimony trioxide is typical in masterbatch formulations, although others such as zinc borate and zinc molybdate can be used as well. While the synergist has no inherent flame-retardant action, it enhances the performance of the halogenated FR by forming antimony trihalides and various antimony oxyhalides that act as radical interceptors to retard gas-phase chain reactions.

There has been some concern, particularly in Europe, over certain bromine containing compounds. However, the European Union Commission as recently as October 2005 has exempted commercial "decabrom" from its Restriction of Hazardous Substances (RoHS) as, in multiple studies, decabrom has been found to pose no harm to human health.
Non-Halogenated Flame Retardants
There are two classes of non-halogen flame retardants: the phosphorous types or "char formers" and the metal oxides or "endothermic" types. Phosphorus-based flame retardants involve both organic and inorganic compounds. These include organic phosphate esters, phosphates, halogenated phosphorus compounds, and inorganic phosphorus-containing salts. They act in various ways to extinguish a flame. For instance, some terminate active hydrogen and hydroxyl radicals in the vapor phase, and some yield phosphoric acids in the presence of fire. These acids alter how a polymer degrades when exposed to heat and promote char formation which limits further polymer decomposition. Although phosphorus-based flame retardants are very effective in polymers, they have a tendency to decompose at extrusion temperatures above 400°F. The corresponding release of phosphoric acid can negatively affect polymer properties and may even damage extrusion lines.

Metal hydroxides are the most commonly used halogen-free flame retardants. Aluminum trihydrate (ATH) is low in cost and found abundantly in nature. It forms aluminum oxide at 180°C to 200°C via an endothermic reaction that absorbs heat from the fire. ATH is generally used when the polymer processing temperature is below 200°C. Magnesium hydroxide acts in a similar way, except that it decomposes at 300°C. Magnesium hydroxide, which is found in nature as well, passes even the most stringent regulatory standards. The downside of using metal hydroxides in processes like film extrusion is the considerable loadings of inorganics required. Loadings can be as high as 65% in the final product, a level that will affect the mechanical properties and processability of the polymer.

A number of other chemistries impart some degree of flame retardancy to polymers, including boron-containing compounds, melamine, and ammonium sulfamate. Development work continues on new flame-retardant materials, including polymer-clay nanocomposites, which may be effective at low addition levels, and silicon-based materials that form protective surface coatings during a fire.

Flame-retardant masterbatches are often custom-formulated to match the molecular structure and melt viscosity of the base resin. Addition levels are keyed to the level of flame retardancy necessary. For polyolefins, a letdown ratio of 10% to 14% is typically used to meet a UL V-2 rating, while 18% to 20% is suggested for a UL V-0 rating (see the addendum for details on testing). The chance of achieving a UL V-0 rating is greater when using a resin with a high molecular weight and a lower melt-flow index. Polyolefins tend to drip, making it difficult to attain the UL V-0 rating. Using clay or other inert fillers (at a 10% to 14% addition rate) will help to avert dripping, but such addition may also reduce the efficiency of the halogenated flameretardant present.
Choosing the Right Flame Retardant
In order to select the most suitable flame retardant for an application, one must first answer several important questions:

What type of flame retardant is allowed? Halogenated? Non-halogenated?

What standards must be met: UL 94, E 84, MVSS or ASTM, VW-1?

If UL-94 must be met, will it be V-2, V-1, or V-0?

Are mechanical properties (e.g., tensile strength and elongation) critical to the product?

Is blooming, i.e., for post -conversion processes like printing or sealing, a concern?

Is UV stability a factor, i.e., will the product be exposed to sunlight?

Knowing the answers to these questions in advance will help the Ampacet provide assistance in selecting the appropriate flame retardant for a particular application.

Addendum: Flammability Testing Testing is crucial for demonstrating polymer compliance to various fire-safety laws and standards. Some of the most common test methods are summarized below.

UL-94 vertical burning test provides a preliminary assessment of relative flammability and dripping for polymer used in electrical equipment, electronic devices, appliances, and other applications. It addresses such end-use characteristics as ease of ignition, burn rate, flame spread, fuel contribution, intensity of burning, and products of combustion. In the test, a bar measuring 5 x 0.5 inches and either 1/8 or 1/16 inch thick is mounted vertically in a draft-free enclosure. A burner is placed beneath the sample for 10 seconds and the duration of flaming is timed. The test is repeated for five specimens. Any dripping that ignites surgical cotton placed 12 inches below the bar is noted. This test has several classifications.

a) 94 V-0-No specimen has flaming combustion for more than 10 seconds after each ignition. Specimens do not burn up to the holding clamp, drip and ignite the cotton, or have glowing combustion persisting for 30 seconds after the second removal of the test flame.

b) 94 V-1-No specimen shall have flaming combustion for over 30 seconds after each ignition. Specimens do not burn up to the holding clamp, drip and ignite the cotton, or have an afterglow of more than 60 seconds.

c) 94 V-2-This involves the same criteria as V-1, except that specimens are allowed to drip and ignite the dry surgical cotton below the specimen.

Limiting oxygen index (LOI) is the minimum concentration of oxygen expressed as volume percent in a mixture of oxygen and nitrogen that just supports flaming combustion of a material initially at room temperature.

UL-181 is used for air-duct and air-connector systems. It is based on U.S. National Fire Protection Association standards for air conditioning and ventilating systems.

UL-214 addresses flame propagation in fabrics and films. Standard specimens 2.75 x 10 inches are cut both in machine and transverse directions (five of each) for the small-flame test (flame height: 1.5 inches), and 5 x 30 to 84 inches for the large flame test (11 inches high). The bottom of the specimen is ignited for 12 seconds and the flame is removed. The length of the charred material is measured and reported.

E-84 looks at surface burning behavior of building materials on exposed surfaces such as walls and ceilings. It determines relative burning behavior by observing flame spread along the specimen. Flame spread and smoke density data are reported.

Motor Vehicle Safety Standard 302 specifies burn-resistance requirements for materials in passenger compartments. This U.S. federal standard requires that a specimen 100 x 356 mm in the thickness used in a vehicle (thicknesses over 12.7 mm are reduced to 12.7 mm) should not burn or transmit a flame front across its surface at a rate of more than 4 inches/min.

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Flame Retardant Masterbatch | AMPACET CORPORATION

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Flame retardants added to polyolefins, polycarbonate, polyamides, polyester & other polymers increase resistance to ignition, reduce flame spread & suppress smoke.

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Retardantes de flama para envases plásticos

La industria del envase y embalaje es la encargada de cubrir las necesidades de diversos sectores que buscan maneras eficaces, y sobre todo, seguras para el empacado y transporte de sus productos, que pueden ser desde materias primas de diversos tipos, compuestos químicos, materiales de construcción o alimentos. Esta amplia variedad de productos implica un reto para este sector, ya que uno de los parámetros que debe tomar en cuenta para ciertos productos expuestos a ambientes de riesgo, es la seguridad ante la posible presencia de un incendio.

Plásticos para envases con resistencia al fuego

Para el proceso de envasado y embalaje de productos en diferentes sectores uno de los materiales más solicitados es el plástico como:

* Polietileno tereftalato (PET)
* Polietileno de alta densidad (HDPE)
* Cloruro de polivinilo (PVC)
* Polietileno de baja densidad (LDPE)
* Polipropileno (PP)
* Poliestireno (PS)

Al ser materiales derivados del petróleo, no pueden tener características
de incombustibilidad propia, pero se les pueden aditivar elementos con retardancia al fuego, es decir, se les da una química especial que los hace más seguros, ya que ofrecen un mayor tiempo de respuesta a los envases o empaques ante la aparición de fuego, a fin de evitar mayores perjuicios
económicos.

La acción de un retardante de fuego depende de su estructura química y las reacciones fisicoquímicas frente a las llamas (HSH Chemical, 2023). El retardante de llama más utilizado en estos plásticos es el trióxido de antimonio, de tipo sinergista.

Generalmente se agrega al 3-6% (sobre el peso del plástico) junto con retardadores de llama clorados o bromados. Aunque existen pocas alternativas a su uso, puede ser reemplazado parcialmente por boratos de zinc, sulfuro de zinc o compuestos de estaño. Su aplicación en polímeros, como el PVC flexible, se debe a que el cloro disponible en estos es suficiente para proporcionar el nivel deseado de retractación de la llama (Mexpolimeros, 2023).

Pronósticos del mercado de los retardantes de llamas

El tamaño del mercado mundial de retardantes de llama se valoró en 7.46 mil millones de dólares en 2020 y se pronostica que aumentará a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 8% de 2021 a 2028. Dicho crecimiento será promovido por industrias como la electrónica o de la construcción. (Grand View Research, 2021).

De manera más específica, se pronostica que para el 2030 el mercado del trióxido de antimonio alcance un estimado de 3.15 mil millones de dólares, con oportunidades en las industrias electrónica, de construcción y embalaje (Adroit Market Research, 2022).

Durante la pandemia, el mercado de trióxido de amonio tuvo un impacto adverso debido al paro de las actividades de construcción, a las restricciones en su comercio transfronterizo, la disminución de la demanda de plásticos PET (debido al confinamiento) y a las bajas ventas en electricidad y electrónica (Allied Market Research,2022). Sin embargo, la demanda se está estabilizando, provocando un crecimiento del mercado. Esto implica un área de oportunidad para la industria química nacional, ya que principalmente tenemos distribuidores y un tema pendiente
sería el impulso a la producción local.

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Retardantes de flama para envases plásticos

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Retardantes de flama para envases plásticos

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Polímeros termoplásticos, elastómeros resistente a la flama

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Trióxido de antimonio

Ignífugos > ► Retardante de flama

Su único uso en retardantes de llama es como sinergista, generalmente se agrega al 3-6% (sobre el peso del plástico) junto con retardadores de llama clorados o bromados. Es un polvo blanco con un punto de fusión de unos 656°C. Hay muchos grados de óxido de antimonio disponibles de muchas fuentes, que difieren en tamaño de partícula en un rango de 0,3 a 11 µm. Por lo general, no contienen más de 0,25 a 0,3% de arsénico y 0,05% de plomo. La principal fuente ahora es China. Debido a que el trióxido de antimonio puede ser polvoriento y el polvo puede causar irritación de la piel o los ojos, es común usar variedades aceitadas, granuladas o masterbatched. El trióxido de antimonio está clasificado como R40 en la UE (evidencia limitada de un efecto cancerígeno). La EPA de EE. UU. No le ha otorgado una clasificación de carcinogenicidad. Parece tener pocos problemas ecotoxicológicos, pero en algunas jurisdicciones califica como un "metal pesado". Como sinergista para los retardantes de llama halogenados, es difícil encontrar alternativas, aunque puede ser reemplazado parcialmente por boratos de zinc, sulfuro de zinc o compuestos de estaño. Están disponibles comercialmente varias formulaciones sólidas que contienen trióxido de antimonio combinado con otros aditivos inorgánicos o vehículos minerales. Ciertos compuestos de antimonio funcionan como retardadores de llama sinérgicos cuando se usan junto con compuestos orgánicos halogenados adecuados. Cuando se usan solos, los compuestos de antimonio son esencialmente ineficaces como retardadores de llama. El trióxido de antimonio es el más utilizado. En su función como retardante de llama, el trióxido de antimonio, en combinación con un compuesto halógeno orgánico, forma trihaluro y oxihaluro de antimonio a temperaturas de llama. El trihaluro de antimonio es el principal agente activo y actúa tanto en la fase de llama como en la fase sólida para suprimir la propagación de la llama. El haluro de antimonio volátil actúa como fuente de radicales halógenos que reaccionan con radicales libres de llama a través de una reacción que es menos exotérmica que la reacción de propagación desinhibida de radicales libres oxigenados, reduciendo así el calor generado y como consecuencia reduciendo la velocidad de degradación térmica de la matriz de plástico. En la fase sólida, el óxido de antimonio promueve la formación de carbón carbonoso altamente reticulado, que sirve para aislar el sustrato y restringir la difusión de volátiles en la llama. Puede usarse una amplia gama de compuestos retardadores de llama halogenados junto con trióxido de antimonio, típicamente parafinas cloradas y compuestos cicloalifáticos clorados, compuestos aromáticos bromados y fosfatos bromados. Sin embargo, la principal aplicación del trióxido de antimonio en términos de consumo es el PVC flexible, donde el cloro disponible del polímero es suficiente para proporcionar el nivel deseado de retardación de la llama.

Nombre: trióxido de antimonio CAS #: 1309-64-4

Oligoelementos: As - 0.02-0.2%, Pb - 0.004-0.3%, Fe - 0.004-0.01% , Se - 0.005%, SO4 - 0.002-0.05%

Principales aplicaciones del producto

recubrimientos, electrónica, pinturas, papel, plásticos, textiles, caucho, pigmentos resistentes a los rayos UV

Principales aplicaciones de polímeros

ABS, EPDM, epoxi, EVA, HIPS, PA, PBT, PET, PE, fenólicos, poliuretanos, PP, PVAl, PVC, caucho.

Se recomiendan estas concentraciones

PVC: Sb2O3 - 2-10 phr; PP: Sb2O3 - 2-4 phr, orgánico bromado 4-22 phr

ABS: órgano-Br / Sb2O3 4:1; HIPS: Sb2O3 - 4 phr, bromo aromático - 12 phr

Poliuretanos: 5-15 phr Sb2O3 y compuestos halogenados 5-15 phr

Los fabricantes ofrecen un grado húmedo de óxido de antimonio para reducir el polvo. Esto se hace mediante la adición de plastificante al 3-4% (DIDP, DOP, DINP o etilenglicol). Los concentrados son producidos por fabricantes y empresas especializadas. La parafina es un aglutinante conveniente para aplicaciones de extrusión y moldeo. El óxido de antimonio se puede combinar ventajosamente con cargas de huntita / hidromagnesita para ofrecer excelentes propiedades retardantes de llama. Además, se puede usar borato de zinc para reducir la cantidad de trióxido de antimonio.

La información actual sobre toxicología y riesgo del trióxido de antimonio puede obtenerse de una asociación comercial internacional (IAOIA). Una revisión reciente de la Asociación Internacional de Antimonio concluye que existe un consenso normativo de que los compuestos de antimonio son seguros de usar ; sin embargo, continúa la búsqueda de alternativas. Parte de la motivación es la variabilidad de costos. El trióxido de antimonio o óxido de antimonio generalmente se produce a partir de la estibina (sulfuro de antimonio) o mediante la oxidación del metal antimonio. Muchas teorías intentan explicar el mecanismo de retardo de la llama. Se cree que la acción retardadora de la llama tiene lugar en la fase de vapor por encima de la superficie de combustión. Para que el óxido de antimonio funcione, el halógeno y el óxido de antimonio deben encontrarse en una fase de vapor que se producirá a temperaturas superiores a 315°C. A estas temperaturas, se forman haluros y oxihaluros de antimonio y actúan como restos extintores de llamas apagando los radicales a medida que se forman. La fuerza del teñido depende del tamaño de las partículas. Si los tamaños de partículas están por debajo de 300 nm, caen por debajo del rango visible. Por encima de este valor, la fuerza del tinte disminuye a medida que aumenta el tamaño de las partículas. Los grados de alta resistencia al tinte generalmente tienen tamaños de partículas en un rango de 1,1-1,8 μm y los grados de baja resistencia al tinte tienen tamaños de partículas en un rango de 1,8-3 μm. La fuerza del tinte también puede verse afectada por la forma cristalina. La forma ortorrómbica disminuye la fuerza del tinte.

Principales aplicaciones de productos

Adhesivos, electrodomésticos, interiores de automóviles, revestimientos, computadoras, carcasas eléctricas, fibras (alfombras, cortinas, ropa), películas, telas no tejidas, muebles de oficina, laminados de poliéster, impresoras, láminas, telecomunicaciones, textiles, revestimientos de paredes, aislamiento de cables.

Principales aplicaciones de polímeros

ABS, epoxi, hips, poliéster, PP, PVC

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El trióxido o óxido de antimonio generalmente se produce a partir de la estibina (sulfuro de antimonio) o mediante la oxidación del metal antimonio.

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Plásticos para envases con resistencia al fuego

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Plásticos para envases con resistencia al fuego

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Al ser materiales derivados del petróleo, no pueden tener características
de incombustibilidad propia, pero se les pueden aditivar elementos con retardancia al fuego, es decir, se les da una química especial que los hace más seguros, ya que ofrecen un mayor tiempo de respuesta a los envases o empaques ante la aparición de fuego, a fin de evitar mayores perjuicios
económicos.

• Polietileno tereftalato (PET)
• Polietileno de alta densidad (HDPE)
• Cloruro de polivinilo (PVC)
• Polietileno de baja densidad (LDPE)
• Polipropileno (PP)
• Poliestireno (PS)

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La industria del envase y embalaje es la encargada de cubrir las necesidades de diversos sectores que buscan maneras eficaces, y sobre todo, seguras para el empacado y transporte de sus productos, que pueden ser desde materias primas de diversos tipos, compuestos químicos, materiales de construcción o alimentos.

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La acción de un retardante de fuego depende de su estructura química y las reacciones fisicoquímicas frente a las llamas (HSH Chemical, 2023).

El retardante de llama más utilizado en estos plásticos es el trióxido de antimonio, de tipo sinergista.

Generalmente se agrega al 3–6% (sobre el peso del plástico) junto con retardadores de llama clorados o bromados. Aunque existen pocas alternativas a su uso, puede ser reemplazado parcialmente por boratos de zinc, sulfuro de zinc o compuestos de estaño. Su aplicación en polímeros, como el PVC flexible, se debe a que el cloro disponible en estos es suficiente para proporcionar el nivel deseado de retractación de la llama (Mexpolimeros, 2023).

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Cumplimiento normativo: Muchos países tienen regulaciones estrictas sobre la inflamabilidad de los materiales, y los retardantes de llama son necesarios para cumplir con estos requisitos.

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Según un estudio de la Asociación Nacional de protección contra incendios los colchones y la ropa son los primeros en encenderse en un 20% de los incendios, y que el 85% de los incendios en dormitorios provocan la muerte

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Están fabricados con materiales como el poliuretano y polímeros de alta tecnología. Contienen aditivos que hacen que el colchón sea resistente al fuego durante mayor tiempo que un colchón tradicional.

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Los plásticos que contienen retardantes de llama se encuentran en hogares, edificios de oficinas, automóviles y vehículos de transporte público, mobiliario, fibras, electrodomésticos y muchas otras aplicaciones.

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Retardante de llama de fósforo rojo microencamsulado para PP, PE, alambres, y Policarbonatos

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La mayoría de los termoplásticos son inflamables y arden fácilmente cuando se calientan a una temperatura suficientemente alta. Los plásticos, al ser hidrocarburos, se queman mediante un proceso que comienza con calor que piroliza su estructura de cadena larga en hidrocarburos volátiles, hidrógeno y radicales libres de hidroxilo. Estos elementos que se forman durante la descomposición tienen un alto contenido energético y reaccionan con el oxígeno, liberando calor y haciendo que el fuego se propague.

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Ciertos compuestos reaccionan químicamente con el material para mejorar su resistencia al fuego. Estas reacciones pueden alterar el proceso de combustión, haciendo que sea más difícil para el material encenderse o mantener una llama.