Microencapsulación y procesamiento superfino: ¿de qué se tratan estas nuevas tecnologías retardantes de llama?

Microencapsulación y procesamiento superfino: ¿de qué se tratan estas nuevas tecnologías retardantes de llama?

Desde el nacimiento del clorocaucho autoextinguible, el uso de métodos químicos para retardar la llama de polímeros tiene una historia de más de cien años. En los últimos años, con una mayor conciencia sobre la seguridad y la protección del medio ambiente, los requisitos de retardo de llama han recibido mayor atención, lo que ha llevado a un rápido desarrollo de tecnologías retardantes de llama y a la aparición continua de nuevas técnicas.

A continuación se muestra una breve introducción a varias tecnologías retardantes de llama nuevas.

Tecnología de microencapsulación

La aplicación de microencapsulación en retardantes de llama es una tecnología relativamente nueva desarrollada en los últimos años. La esencia de la microencapsulación consiste en triturar el retardante de llama en partículas finas y luego recubrirlas con sustancias orgánicas o inorgánicas para formar microcápsulas con un diámetro de 1 a 5000 μm, con membranas semipermeables o selladas. Alternativamente, los retardantes de llama se pueden adsorber en los poros de vehículos inorgánicos con grandes áreas superficiales, formando retardantes de llama microencapsulados en forma de panal.

Las formas de las microcápsulas son diversas. Pueden ser esféricos como racimos de uva o de forma irregular. La superficie de la cápsula puede ser lisa o plegada. La membrana de la cápsula puede ser de una sola capa, de dos capas o de varias capas. El material del núcleo encerrado por la membrana puede ser de un solo núcleo o de varios núcleos, como se muestra en la siguiente figura.

La tecnología de microencapsulación ofrece numerosas ventajas, como prevenir la migración del retardante de llama, mejorar la eficiencia del retardante de llama y mejorar la estabilidad térmica. También es muy beneficioso para la combinación y la sinergia de componentes, así como para la fabricación de materiales retardantes de llama multifuncionales.

Tecnología de procesamiento superfino

Los retardantes de llama inorgánicos ofrecen ventajas como alta estabilidad, baja volatilidad, baja toxicidad del humo y bajo costo. Sin embargo, su escasa compatibilidad con los polímeros y las grandes cantidades necesarias reducen a menudo las propiedades mecánicas y térmicas del material. Actualmente, la principal dirección de investigación y desarrollo se centra en el procesamiento superfino y la nanonización del hidróxido de aluminio (ATH).

Agregar grandes cantidades de ATH puede reducir las propiedades mecánicas de los materiales. Sin embargo, el relleno con ATH microfino puede producir un efecto de refuerzo similar al de las partículas rígidas, particularmente con nanomateriales. Dado que la eficacia del retardante de llama se rige por reacciones químicas, para la misma cantidad de retardante de llama, tamaños de partículas más pequeños dan como resultado áreas superficiales más grandes y mejores efectos retardantes de llama.

Además, el nano ATH superfino, debido a interacciones interfaciales mejoradas, puede dispersarse de manera más uniforme en la resina base, mejorando así de manera más efectiva las propiedades mecánicas de la mezcla. Los polímeros retardantes de llama que utilizan tecnología superfina combinan la flexibilidad, la baja densidad y la fácil procesabilidad de los polímeros orgánicos con la resistencia, dureza, resistencia al calor y estabilidad dimensional de los rellenos inorgánicos, lo que demuestra una gran vitalidad.

Tecnología macromolecular

Los avances actuales en la tecnología de retardantes de llama muestran muchas tendencias nuevas. La tecnología macromolecular es una de las tecnologías emergentes en la investigación de retardantes de llama. En los últimos años, la investigación en esta área ha sido muy activa y ha arrojado una serie de logros. Por ejemplo, los nuevos avances en retardantes de llama bromados se centran en aumentar el contenido de bromo y el peso molecular. Es bien sabido que los principales inconvenientes de los retardantes de llama bromados son su tendencia a reducir la estabilidad UV del sustrato y a generar más humo, gases corrosivos y gases tóxicos durante la combustión, lo que limita en cierta medida su uso. Los retardantes de llama bromados macromoleculares son significativamente superiores a muchos retardantes de llama de moléculas pequeñas en términos de resistencia a la migración, compatibilidad, estabilidad térmica y retardo de llama, lo que potencialmente los convierte en la próxima generación de productos mejorados.

Otro ejemplo son los compuestos de éster de fosfato, que tienen alta volatilidad y baja resistencia al calor, lo que requiere mejoras tanto en su rendimiento retardante de llama como en las propiedades mecánicas de los materiales de resina compuestos. Los retardantes de llama macromoleculares, como los poliaril silicodifosfatos, no solo exhiben un excelente retardo de llama sino que también ofrecen ventajas como alta estabilidad térmica, baja volatilidad, buena compatibilidad con resinas, ningún impacto en el rendimiento del procesamiento y durabilidad, resistencia a la luz y resistencia al agua. Los retardantes de llama organofosforados poliméricos también se han convertido en un foco de desarrollo clave, habiendo surgido sucesivamente una serie de nuevos retardantes de llama organofosforados poliméricos o de alto peso molecular que presentan buena compatibilidad y alta estabilidad.

Yinsu Flame Retardant se dedica a los retardantes de llama microencapsulados desde hace 21 años, cubriendo toda la gama desde fósforo rojo hasta sistemas fósforo-nitrógeno y organofosforados. Utilizamos una 'armadura invisible' para abordar las deficiencias en el retardo de llama y mejorar las propiedades físicas, haciendo de cada partícula de retardante de llama una herramienta para reducir costos y mejorar la eficiencia en las formulaciones de nuestros clientes.