Halogenados
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Retardantes de llama halogenados
FR basados en halógenos Al igual que los estabilizadores de luz y calor, los FR que contienen bromo o cloro (El yodo probablemente funcionaría, pero es demasiado caro y sus compuestos tienden a ser relativamente inestables con respecto al calor y especialmente a la luz) los cuales actúan como captadores de radicales libres. Interrumpen la combustión esencialmente reemplazando el hidrógeno libre y los radicales hidroxilo por radicales haluro (bromuro o cloruro) que impiden que la reacción de combustión continúe, según un proceso cíclico (aquí simplificado):
- A altas temperaturas, los halógenos FR (H-FR) primero debe disociarse, separando los radicales halógenos del componente orgánico de la molécula
- Estos radicales haluro reaccionan con la poliolefina para producir moléculas de haluro de hidrógeno
- Los haluros de hidrógeno neutralizan la combustión fomentando los radicales H • y HO •, produciendo radicales haluro que continúan sus actividades de interferencia en la combustión, siguiendo el mismo ciclo. Este ciclo de reacción hace que los H-FR sean muy eficaces para extinguir o suprimir la combustión. En particular, se favorecen los compuestos bromados porque se disocian más fácilmente. Sin embargo, los productos ácidos de los H-FR pueden interferir con la actividad de los estabilizadores de luz de amina impedida básica (HALS) en la formulación y, a menudo, estos FR florecen en la superficie del polímero.
El flúor desempeña un papel útil en el retardo de la llama, particularmente en forma de fluoropolímeros estables esencialmente no combustibles, tales como PTFE, un termoplástico sustancialmente no combustible y FEP, un elastómero que contiene flúor utilizado de manera prominente en el aislamiento de cables. Los compuestos de flúor son inhibidores de llama ineficaces porque estos compuestos y su posible producto de degradación (fluoruro de hidrógeno) son demasiado estables para interrumpir las reacciones oxidativas en cadena en la llama. No obstante, los elastómeros fluorados son bastante resistentes al fuego. La única función de los polímeros fluorados en el campo de los aditivos retardadores de llama es el uso de, típicamente, menos del 0,3% de poli (tetrafluoroetileno) (teflón) en polvo como aditivo para evitar el goteo, probablemente por un efecto reológico. El cloro tiene una larga historia en aditivos retardadores de llama, y ahora está representado por las policloroparafinas. Un modo habitual de uso de los retardantes de llama halogenados es combinarlos con trióxido de antimonio, un fuerte sinergista que actúa mediante la formación de tricloruro o tribromuro de antimonio que apaga la llama, i. e., un mecanismo de acción en fase de vapor. Especialmente en el caso del polipropileno, a menudo es ventajoso desde el punto de vista de obtener una buena dispersión hacer primero un lote maestro con 50% o más de retardante de llama; el portador puede seleccionarse para una compatibilidad óptima con la matriz polimérica principal. mala estabilidad UV para algunos compuestos e interferencia con estabilizadores de amina impedidos. Las preocupaciones ambientales, especialmente las expuestas por organizaciones "verdes", también han ejercido presión sobre esta clase de retardadores de llama. Las críticas sobre el “humo tóxico” (¡todo humo es tóxico!) Y los efectos ambientales a menudo han sido engañosos debido a la generalización excesiva y la falta de consideración de los riesgos / beneficios. El sinergista habitual, el trióxido de antimonio, también ha sido objeto de escrutinio. Una evaluación de riesgos de la EPA en 2014 revisó la toxicología humana y los riesgos ambientales del trióxido de antimonio y concluyó que no se anticipan riesgos significativos para la salud humana. Además, el informe concluyó que los datos de seguimiento medioambiental no muestran superaciones de los puntos de referencia de peligro identificados como protectores de las especies sensibles identificadas. Los sistemas retardadores de llama de halógeno-antimonio tienden a ser relativamente rentables en poliolefinas. Los problemas con los retardantes de llama halogenados son la alta gravedad específica, la escasa estabilidad UV de algunos compuestos y la interferencia con los estabilizadores de amina impedidos. Las preocupaciones ambientales, especialmente las expuestas por organizaciones "verdes", también han ejercido presión sobre esta clase de retardadores de llama. Las críticas sobre el “humo tóxico” (¡todo humo es tóxico!) Y los efectos ambientales a menudo han sido engañosos debido a la generalización excesiva y la falta de consideración de los riesgos / beneficios. El sinergista habitual, el trióxido de antimonio, también ha sido objeto de escrutinio.