Princípio
Nos últimos anos, tem havido uma crescente preocupação com os riscos ambientais e para a saúde representados pelos retardantes de chama à base de halogênio usados em plásticos. Como resultado, os retardantes de chama não halogenados ganharam popularidade devido às suas características mais seguras e sustentáveis.
Os retardantes de chama sem halogênio funcionam interrompendo os processos de combustão que ocorrem quando os plásticos são expostos ao fogo.
1. Eles conseguem isso interferindo física e quimicamente com os gases inflamáveis liberados durante a combustão. Um dos mecanismos comuns é a formação de uma camada protetora de carbono na superfície do plástico.
2. Quando expostos ao calor, os retardantes de chama isentos de halogênio sofrem uma reação química que libera água ou outros gases não combustíveis. Esses gases criam uma barreira entre o plástico e a chama, retardando assim a propagação do fogo.
3. Os retardantes de chama isentos de halogênio se decompõem e formam uma camada carbonizada estável, conhecida como carvão, que atua como uma barreira física, impedindo a liberação adicional de gases inflamáveis.
4. Além disso, os retardantes de chama isentos de halogênio podem diluir os gases combustíveis por meio da ionização e captura de radicais livres e componentes inflamáveis voláteis. Essa reação interrompe eficazmente a reação em cadeia da combustão, reduzindo ainda mais a intensidade do fogo.
O polifosfato de amônio é um retardante de chama livre de halogênios, fósforo e nitrogênio. Possui alto desempenho como retardante de chama em plásticos, sendo atóxico e ecologicamente correto.
Aplicação de plásticos
Plásticos retardantes de chama, como PP FR, PE FR, PA FR, PET FR, PBT FR, entre outros, são comumente usados na indústria automotiva para interiores de veículos, como painéis, painéis de portas, componentes de assentos, compartimentos elétricos, canaletas de cabos, painéis elétricos resistentes ao fogo, quadros de distribuição, invólucros elétricos e tubulações para transporte de água e gás.
Norma de retardante de chamas (UL94)
A norma UL 94 é um padrão de inflamabilidade para plásticos, publicada pela Underwriters Laboratories (EUA). Essa norma classifica os plásticos de acordo com a forma como queimam em diferentes orientações e espessuras, desde os menos resistentes à chama até os mais resistentes, em seis classificações distintas.
| Classificação UL 94 | Definição de classificação |
| V-2 | A combustão cessa em 30 segundos em uma parte que permite a queda de gotas verticais de plástico inflamável. |
| V-1 | A combustão cessa em 30 segundos em uma parte vertical, permitindo a passagem de gotas de plástico que não estejam em chamas. |
| V-0 | A queima cessa em 10 segundos em uma parte vertical, permitindo a passagem de gotas de plástico que não estejam em chamas. |
Formulação referida
| Material | Fórmula S1 | Fórmula S2 |
| Homopolimerização PP (H110MA) | 77,3% | |
| Copolimerização PP (EP300M) | 77,3% | |
| Lubrificante (EBS) | 0,2% | 0,2% |
| Antioxidante (B215) | 0,3% | 0,3% |
| Antigotejamento (FA500H) | 0,2% | 0,2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| Propriedades mecânicas baseadas na adição de 30% de volume de TF-241. Com 30% de TF-241, atinge-se a classificação UL94 V-0 (1,5 mm). | ||
| Item | Fórmula S1 | Fórmula S2 |
| Taxa de inflamabilidade vertical | V0(1,5 mm | UL94 V-0 (1,5 mm) |
| Índice limite de oxigênio (%) | 30 | 28 |
| Resistência à tração (MPa) | 28 | 23 |
| Alongamento na ruptura (%) | 53 | 102 |
| Taxa de inflamabilidade após fervura em água (70℃, 48h) | V0(3,2mm) | V0(3,2mm) |
| V0(1,5mm) | V0(1,5mm) | |
| Módulo de flexão (MPa) | 2315 | 1981 |
| Índice de fusão (230℃, 2,16 kg) | 6,5 | 3.2 |
