Resumen

Este trabajo presenta un estudio sobre sistemas alternativos para sustituir los retardantes de llama bromados utilizados en ABS. Se estudiaron combinaciones de retardantes de llama sin bromo: Polifosfato amónico, Melamina, Nanopartículas de dióxido de titanio y Organoarcilla modificada con sales de fosfonio. Los compuestos obtenidos se caracterizaron mediante ensayos mecánicos (Impacto Izod y Resistencia a la tracción), análisis térmicos, microscopía electrónica de barrido y ensayos de Retardancia a la llama. Los resultados indicaron que la tasa de combustión lineal del ABS se redujo aproximadamente un 48% cuando se utilizó el sistema APP/MEL/OMMT/TiO₂.

INTRODUCCIÓN

Polímeros o mezclas de polímeros utilizados en productos eléctricos y electrónicos, en el aislamiento de hilos y cables, en productos textiles, de automoción o aeronáuticos utilizan aditivos ignífugos con el fin de cumplir los requisitos legales de seguridad, ya que estos aditivos reducen o inhiben el proceso de combustión de los materiales poliméricos una vez iniciada la combustión. Uno de los más utilizados son los retardantes de llama basados en compuestos bromados, como el óxido de decabromodifenilo.

Los compuestos bromados actúan químicamente en el proceso de combustión en fase gaseosa. El compuesto sufre degradación térmica y produce radicales halógenos (Br.), que abstraen hidrógenos de la cadena polimérica, formando haluros de hidrógeno, HBr, que reaccionan rápidamente con radicales como H y OH, regenerando el Br, que reacciona con hidrocarburos presentes en la fase gaseosa, regenerando el HBr, y reiniciando el ciclo. Los radicales H y OH son importantes para el proceso de combustión, ya que el radical H es responsable de romper las cadenas poliméricas a través del radical libre y el OH es responsable de oxidar el CO a CO₂ (una reacción altamente exotérmica, responsable de la mayor parte del calor generado cuando arde el material polimérico). Por lo tanto, la presencia de radicales halogenados reduce el potencial de propagación de la combustión. Cuando se asocian sinérgicamente con compuestos como el trióxido de antimonio, se generan más radicales halógenos, Br en la fase gaseosa, y se pueden eliminar más H y OH.

A pesar de ser aditivos eficaces, los productos de la degradación de los compuestos halogenados pueden ser tóxicos, bioacumulativos y asociados a enfermedades degenerativas. Estudios recientes demuestran que los retardantes bromados contaminan los seres vivos y el medio ambiente durante la producción, uso y/o eliminación de los componentes que los contienen. Los compuestos bromados permanecen en la naturaleza durante un periodo de tiempo indeterminado, habiéndose encontrado en ríos, lagos, en la piel humana, en la piel de los animales e incluso en juguetes infantiles. Debido a la preocupación por la salud de las personas y el medio ambiente, los retardantes de llama bromados han sido duramente criticados. 

• Materias:Nanopartículas Copolímeros Arcilla
• Subjects:Nanoparticles Copolymers Clay
• Palabras claves:Copolímero de ABS; Retardante de llama libre de halógenos; Nanopartículas de dióxido de titanio; Arcilla orgánica; Melamina; Polifosfato de amonio
• Keywords:ABS copolymer; Halogen free flame retardant; Titanium dioxide nanoparticles; Organoclay; Melamine; Ammonium polyphosphate