Inflamabilidad de los nanocompuestos de polipropileno y organoarcilla

Flammability of Polypropylene/Organoclay Nanocomposites

Se estudiaron las inflamabilidades de nanocompuestos fabricados con tres grados de polipropileno (homo y copolímeros) con 5 % en peso de organoarcilla (Cloisite 20A), 5 o 15 % en peso de polipropileno maleado como compatibilizante, y 0, 0,5 o 1 % en peso de cis-13-docosenamida (Erucamide) como cointercalante, utilizando el ensayo de combustión horizontal UL94HB. Los masterbatches preparados en un mezclador interno se diluyeron en la matriz de polipropileno utilizando una extrusora corrotante de doble husillo, con diferentes configuraciones de husillo y funcionando a 240 o 480 rpm. 

Los resultados indican que la elevada velocidad de combustión de los compuestos no se vio afectada por las condiciones de procesamiento. Para todas las formulaciones se observó una reducción significativa de la liberación de humo, la ausencia de goteo y la formación de una capa superficial de carbonilla, que protegía el núcleo de las muestras.

INTRODUCCIÓN

Los polímeros tienen muchas aplicaciones en la construcción civil y en las industrias de transporte terrestre y aéreo, donde el comportamiento de los materiales expuestos al fuego es crucial tanto para la seguridad personal como para las propiedades de los materiales. Como la mayoría de los productos orgánicos, los polímeros son inflamables y, durante el calentamiento, liberan pequeñas moléculas que actúan como combustibles en presencia de fuego. En algunas aplicaciones, evitar la combustión es fundamental, lo que ha incentivado el desarrollo de formulaciones capaces de retardar la combustión y la velocidad de propagación de la llama (reduciendo la probabilidad de combustión durante la fase de iniciación del fuego) y/o reducir la emisión de humo. Debido a las crecientes exigencias de las normas de seguridad, en algunas aplicaciones, la inflamabilidad es una de las barreras para la utilización de algunos polímeros.

La resistencia al fuego, el retardamiento de la llama o las características autoextinguibles pueden definirse como una baja velocidad de combustión cuando están en contacto con la fuente de calor y la rápida supresión de la llama cuando esta fuente es removida. En la literatura se encuentran informes sobre el efecto positivo del uso de arcillas organofílicas en la resistencia al fuego de sistemas híbridos polímero/arcilla. Los nanocompuestos poseen mayor estabilidad térmica y menor inflamabilidad en comparación con los polímeros puros y también pueden presentar carácter autoextinguible.