El polietileno (PE) es como otras poliolefinas y, en comparación con otros plásticos estándar (PS, PMMA, PC), es un polímero con alto calor de combustión, alta tasa de liberación de calor con un tiempo de ignición medio y baja liberación de humo. Al tomar los valores del índice de oxígeno límite (LOI, ISO 4589) como medida de la inflamabilidad de los polímeros, el PE se ubica con un valor del 18% entre los plásticos de ingeniería y materias primas más inflamables. El PE sorprendentemente de bajo peso molecular es experimentalmente menos inflamable que los grados de alto peso molecular. La degradación térmica del PE tiene lugar mediante la escisión aleatoria y del extremo de la cadena y da como resultado la formación de diolefinas, fragmentos de olefina y parafina, y productos de menor peso molecular a temperaturas más altas de pirólisis. La combustión de PE produce principalmente CO2, CO e hidrocarburos, sin embargo, los compuestos aromáticos se detectan con temperaturas crecientes a través de reacciones de pirosíntesis. Para reducir el riesgo de incendio, muchas aplicaciones de PE, como alambres y cables, tuberías, películas de construcción y otras, requieren PE ignífugo o ignífugo. Existen 3 estrategias para lograr la retardancia de llama en polímeros:

Representantes del grupo de los retardantes de llama, que actúan principalmente por descomposición endotérmica, son las cargas inorgánicas o minerales y principalmente el hidróxido de aluminio (ATH, Al(OH)3), la boehmita (AlO (OH)) y el hidróxido de magnesio (MDH, Mg( OH)2). Otros retardadores de llama minerales incluyen huntita (Mg3Ca(CO3) 4) e hidromagnesita (Mg5(CO3)4(OH)24H2O), o una mezcla natural de ambos. ATH tiene, con mucho, la mayor participación de mercado en esta clase con más del 90%, lo que corresponde a un consumo global de 675 kt / año. En caso de incendio, las cargas minerales se descomponen endotérmicamente, liberando agua (la huntita libera CO2), formando óxidos metálicos estables y enfriando así el material y diluyendo los gases combustibles y los efluentes del fuego. La pérdida por ignición es del 34,6% para ATH, 31% para Mg(OH) 2 y 17% para boehmita.

El área de aplicación principal del PE retardado a la llama a través de sustancias inorgánicas es el alambre y el cable, a menudo basados ​​en mezclas de LLDPE o LDPE y EVA. Se requiere alrededor de 60 a 65% de ATH o hasta 80% de MDH para proporcionar retardancia de llama y para aprobar estándares como UL-1072 y UL-1277. Para aplicaciones de construcción en forma de tuberías, se menciona que del 67 al 80% de los rellenos minerales pasan las normas pertinentes (por ejemplo, DIN 4102 B1). Una formulación de cable retardante de llama ejemplar basada en ATH consiste en LDPE 15,8% en peso, EVA 19,0%, un agente de acoplamiento (injerto de PE-anhídrido maleico) al 5%, un estabilizador/antioxidante al 0,2% y 60% de ATH.

Los retardantes de llama tradicionales son activos en fase gaseosa, interrumpiendo el proceso de descomposición radical del polímero en caso de incendio, mediante reacciones con radicales halógenos formando intermediarios de baja energía. Los componentes clorados y bromados se utilizan a menudo en combinación con trióxido de antimonio (ATO, Sb2O3) como un sinergista eficaz. Ejemplos de compuestos clorados como retardadores de llama son las parafinas policloradas. Las formulaciones de PE que pasan la norma UL-94 V-0 contienen 24% de parafinas cloradas y 10% de ATO. La elección de retardadores de llama bromados es mucho mayor que la de retardadores de llama clorados. Como sustitutos del decabromodifeniléter eliminado, los retardantes de llama bromados preferidos para el PE son los derivados de bromo aromático como el decabromodifeniletano (II), el etileno (bis (tetrabromoftalimida)) (III) y los derivados de bromo alifático. tales como tris (tribromoneopentil) fosfato (IV), 1,3,5-tris (2,3-dibromopropil) isocianurato (V), o derivados alifáticos-aromáticos mixtos como tetrabromobisfenol-A-bis (2,3-dibromopropiléter). Más recientemente, se introdujeron estructuras poliméricas con grupos bromo aromáticos y/o alifáticos tales como poli (pentabromobencil) acrilato (VII), copolímeros de bloques de poliestireno-butadieno-poliestireno bromados (VIII) o polifenilen éter bromado (IX).