Los mejores componentes de plástico ofrecen una excelente resistencia al estrés térmico y a los productos químicos para la seguridad contra incendios. Debe ser respetuoso con el medio ambiente y seguro para el almacenamiento a largo plazo sin degradarse.
Este artículo discutirá las propiedades de los materiales plásticos y cómo funcionan los retardantes. Explicaremos los tipos, ventajas, aplicaciones y factores a considerar antes de la selección.
Aprenderá sobre las tendencias recientes y cómo las industrias se benefician de los avances tecnológicos. Empecemos.
¿Qué son los materiales plásticos?
Los materiales plásticos son un conjunto de polímeros sintéticos o semisintéticos de largas cadenas de carbono con propiedades ignífugas. Las sustancias orgánicas como el papel o la madera están hechas de recursos naturales como el gas, el petróleo crudo, los combustibles fósiles y otros materiales.
Los plásticos se encuentran en los componentes de los automóviles, como los tableros de instrumentos y las cubiertas del volante. Puede extruir, presionar y moldear en elementos sólidos de las formas deseadas.
¿Cuáles son las propiedades de los materiales plásticos?
El material es valioso para fabricar láminas de plástico, mangos de cepillos, cubiertos, aderezos para ensaladas, enjuagues bucales y botellas de champú. La mayoría de las propiedades resistentes al fuego de los plásticos incluyen:
- Químicamente estable y de peso ligero.
- Excelente resistencia a golpes, agua, ignición e impacto
- Fácil de moldear en varios tamaños y formas.
- Resistencia a la tracción con buena transparencia.
- Aislamiento eléctrico y térmico
- Bajo costo de procesamiento.
¿Cómo funciona el plástico ignífugo?
Los plásticos ignífugos son resistentes al calor y autoextinguibles. Aunque los materiales termoplásticos se queman cuando se exponen al fuego directo, estos materiales dejan de arder una vez que se quita la llama. Es por eso que cumplen con los estándares de seguridad del producto.
Un trabajo plástico ignífugo con inhibición de la fase de vapor, formación de carbonilla sólida y enfriamiento endotérmico. Profundicemos en los detalles:
Inhibición de la fase de vapor. En esta fase, los compuestos halogenados ignífugos interrumpen la producción de radicales libres en unidades menores durante la combustión.
Los aditivos ignífugos como el cloro y los compuestos bromados también suprimen la propagación de la llama. También reduce el volumen de gases reactivos y detiene el proceso de combustión.
Formación de carbón en fase sólida. Esta forma de retardante de llama consta de compuestos no halógenos que utilizan químicas de nitrógeno y fósforo.
Los compuestos crean una gruesa capa carbonosa sobre la superficie plástica cuando hay un incendio. Interrumpe la llama al impedir la liberación de gases reactivos para proteger el material.
Refrigeración endotérmica. Los retardantes de llama libres de halógenos comprenden minerales hidratados como hidróxidos de magnesio y aluminio.
Los minerales liberan moléculas de agua con una reacción endotérmica en un incendio. Detiene la formación de gas reactivo y enfría el plástico.
Tipos de materiales plásticos resistentes al fuego
Los materiales plásticos se han convertido en una parte esencial de nuestra vida diaria, con una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias. Los materiales plásticos se utilizan ampliamente en los envases para las industrias automotriz, médica, de la construcción y electrónica debido a su versatilidad, durabilidad y rentabilidad.
Existen varios tipos de materiales plasticos, cada uno con características y propiedades únicas, lo que los hace adecuados para aplicaciones específicas. El polipropileno (PP), el nailon o poliamida (PA) y el policarbonato (PC) son materiales plásticos resistentes al fuego. El cloruro de polivinilo (PVC) es otro tipo ideal. Los detalles de estos productos de plástico son los siguientes:
Polipropileno (PP)
El polipropileno es un material plástico con excelente propiedades térmicas, mecánicas, eléctricas y físicas. Es famoso en la industria automotriz por su alta rigidez y fatiga, resistencia química y al fuego.
El material flexible contiene aditivos ecológicos como hidróxido de magnesio, fósforo y compuestos de bromo. Evitan que el plástico se queme al descomponerse y absorber el fuego.
Este plástico ignífugo químicamente resistente con alta resistencia a la tracción minimiza la propagación de llamas y humo. Están en varios materiales como pastilleros, dispositivos electrónicos, revestimientos de paredes y bandejas de comida.
Nailon o poliamida (PA)
La poliamida es un termoplástico semicristalino con excelente resistencia al desgaste y alta estabilidad térmica. Los fabricantes de bienes de consumo y automotrices elogian las excelentes propiedades de temperatura y las clasificaciones de resistencia al fuego de este material.
El plástico ignífugo es resistente al fuego debido a sus compuestos de fósforo, bajo contenido de átomos de hidrógeno y estructuras aromáticas. Ellos reducir la eficacia del crecimiento del fuego al suprimir el gas reactivo, que enfría el material.
Este plástico de ingeniería de baja fricción con altas características de amortiguación mecánica ofrece una excelente resistencia y dureza. A diferencia del tereftalato de polietileno, los fabricantes suelen utilizar poliamida en ropa deportiva, utensilios de cocina y alfombras.
Policarbonato (PC)
El policarbonato es un plástico resistente al fuego naturalmente transparente conocido por su resistencia a la ignición y durabilidad. Es un material favorito en la industria del automóvil por su ligereza y propiedades de aislamiento eléctrico.
El plástico ignífugo contiene estabilizadores de ácido fosforoso conocidos por mejorar la estabilidad del plástico. Estos compuestos químicos reducen el calor de combustión y evitan que el material se queme.
Este plástico autoextinguible produce pocas gotas en llamas en un incendio, lo que reduce la velocidad de la llama. Es fácil de reciclar y utilizable para hacer difusores, tubos de luz y tubos transparentes.
El cloruro de polivinilo (PVC)
El cloruro de polivinilo es un polímero ignífugo flexible y rígido con alta resistencia al impacto y resistencia química. La dureza de este material lo hace ideal para las industrias de la salud, la construcción y el automóvil.
Este producto de plástico ampliamente producido ofrece un excelente comportamiento frente al fuego debido a su contenido de hidrógeno y cloro. A diferencia del polietileno de baja densidad, protege el material con características de combustión similares a la paja, la madera y el papel.
La lata de plástico fácilmente disponible y rentable soportar golpes y corrosión sin perder calidad. El material se encuentra en marcos de ventanas, puertas, tuberías, bolsas deportivas, impermeables y chaquetas.
Beneficios de los plásticos resistentes al fuego
El respeto al medio ambiente con la resistencia al fuego y la seguridad son ventajas particulares de estos plásticos. La rentabilidad y la minimización de daños a la propiedad son otras ventajas.
Resistencia al fuego y seguridad
Resistencia al fuego sin fundir, quemar o liberar gases tóxicos es la ventaja de los plásticos ignífugos. Son resistentes al calor y actúan como una barrera que suprime el proceso de combustión y reduce su propagación a los espacios vecinos.
Los plásticos resistentes al fuego tienen propiedades aislantes, térmicas y eléctricas, lo que reduce el riesgo de inflamabilidad. Transfieren el calor liberado a los espacios adyacentes para evitar la formación de humo.
El humo de la combustión puede causar intoxicación por inhalación y pérdida de visibilidad si no se apaga rápidamente. Pero los plásticos ignífugos pueden resistir el fuego hasta cierto punto, lo que los convierte en una opción más segura. También son utilizables para aplicaciones de alta temperatura.
Amabilidad con el medio ambiente
Los plásticos resistentes al fuego tienen baja toxicidad porque liberan menos humo, lo que los hace amigables con el medio ambiente. Crean menos emisiones de gases de efecto invernadero que los materiales tradicionales y requieren menos esfuerzo de producción.
Estos plásticos ayudan a crear un planeta más saludable con materias primas como se descomponen rápidamente y pueden convertirse en sustancias minerales. Puede reciclar estos artículos ya que se descomponen circularmente. Reduce los residuos que debes gestionar en casa o en los vertederos.
Dado que los plásticos resistentes al fuego contienen ingredientes naturales, son menos dañinos para los humanos y su medio ambiente.
Rentabilidad
Otro excelente beneficio de estos plásticos es su precio relativamente bajo a nivel mundial. A diferencia de otras alternativas tradicionales, encontrarás estos materiales a un precio competitivo.
Los plásticos ignífugos requieren menos materiales y consumen menos energía, ahorrando costes de fabricación. Estas opciones económicas tienen una larga vida útil, por lo que no tiene que cambiarlas con regularidad.
Aplicaciones de Plásticos Resistentes al Fuego
Los utensilios de cocina, los materiales de construcción y los ceniceros utilizan plásticos resistentes al fuego. Los encontrará en utensilios de cocina, baldosas, techos, conductos y almacenamiento de plantas de tratamiento de agua expuestos a altas temperaturas. Otras aplicaciones incluyen lo siguiente:
- Alambre y cable
- Conectores
- Impresión de tableros de cableado
- Equipamiento
- Textiles
- cubiertas del volante
- Cajas electrónicas
- Construcción
- Puertas
- Chaquetas
- Impermeables
Factores a considerar al seleccionar un plástico para aplicación retardante
La durabilidad, la versatilidad y el nivel de resistencia son consideraciones importantes al elegir el plástico para una aplicación retardante. La inflamabilidad es otro factor a considerar, así que profundicemos:
Durabilidad. Este término significa que dura mucho tiempo sin perder valor significativamente. Puede usar plástico duradero durante varios meses sin dañarse.
La aplicación de retardante a un plástico duradero mejora la tenacidad, la dureza y la resistencia a la tracción del material. Puede mejorar la alta relación resistencia-peso del artículo, lo que suprime la combustión.
Dado que los retardantes brindan una capa adicional de protección contra incendios, puede disfrutar del plástico durante mucho tiempo.
Versatilidad. Considere la versatilidad del plástico antes de seleccionar el material. Los polímeros flexibles son fáciles de personalizar y resistentes a condiciones o eventos climáticos extremos. Puede moldearlos, presionarlos o extruirlos en los tamaños y formas deseados para diferentes propósitos.
La razón ¿Por qué usar plásticos reciclables? es que son ideales para aplicación retardante. Contienen propiedades que pueden suprimir y detener la formación de humo en diferentes sectores.
Resistencia de alto nivel. Asegúrese de que un polímero sintético tenga resistencia al impacto, al desgaste y a la fluencia antes de elegirlo para la aplicación retardante. El material debe tener resistencia mecánica y funcionar excelentemente en diferentes rangos de temperatura sin deformarse.
El plástico debe tener propiedades resistentes al calor, la corrosión y los productos químicos para mejorar la eficacia del retardante.
Inflamabilidad La forma en que se derrite el plástico durante el proceso de combustión es fundamental antes de elegir un polímero para la aplicación de retardante. Sabrás qué material puede incendiarse y quemarse rápidamente.
Considere seleccionar un plástico con baja inflamabilidad, ya que puede suprimir o retrasar la combustión. Realice una prueba aplicando una llama al borde horizontal del material durante 30 segundos.
Estás listo para irte si el fuego se detiene en el mismo tiempo o menos. La introducción de retardantes en el material después de confirmar los métodos de prueba aumenta su resistencia al impacto.
¿Qué industrias pueden beneficiarse del plástico resistente al fuego?
Los sectores del automóvil, eléctrico y electrónico pueden beneficiarse de los plásticos resistentes al fuego.
Los ingenieros automotrices pueden fabricar tableros, cubiertas de motores, guardabarros, aislamiento de cables y asientos. El material es útil en lavadoras, lavavajillas, refrigeradores, calentadores de agua y microondas, ideal para las industrias eléctrica y electrónica.
La industria de la belleza puede fabricar polvos faciales, bases y envases de lápiz labial con estos plásticos.
Otros sectores que pueden beneficiarse incluyen los siguientes:
- Atención Médica
- Gastronomía
- Maquinaria de construcción usada
- Productos de consumo
- Transporte
- Maquinarias industriales
- Industria textil
Avances en la tecnología de polímeros ignífugos
La tecnología de polímeros ignífugos ha sido popular desde la década de 1930. Los materiales de llama bromados eran famosos por su eficiencia, bajo costo y amplia gama de aplicaciones. Pero algunos plásticos no combustibles plantearon preocupaciones ambientales y de salud humana.
La Unión Europea prohibió los bifenilos policlorados (PCB) en 1977 porque eran tóxicos. Un artículo publicado en el Chicago Tribune también pidió una prohibición total de las clases de productos químicos retardantes de llama en 2012.
Muchas empresas han desarrollado nuevos reemplazos tecnológicos desde la prohibición de los retardantes de llama bromados.
Los polímeros poliméricos bromados con menor impacto ambiental se convirtieron en la innovación.
Estos materiales no peligrosos son químicamente estable, ligero y tiene una excelente resistencia a golpes, agua, ignición e impacto. Tienen propiedades aislantes y se pueden personalizar en varias formas o tamaños.
Tendencias e Innovaciones en Materiales Plásticos Ignífugos
La demanda de materiales plásticos resistentes al fuego se está disparando debido a sus crecientes aplicaciones en diversas industrias. Las industrias de transporte, defensa, aeroespacial, tuberías y tanques y eléctrica y electrónica son algunos ejemplos. A continuación se muestran las últimas tendencias e innovaciones:
1. Enfoque mejorado en materiales plásticos resistentes al fuego libres de halógenos
El nitrógeno, el fósforo, el hierro, el zinc y la silicona son aditivos ignífugos libres de halógenos. Estos compuestos a menudo requieren aditivos para ayudar al plástico a mantener sus propiedades mecánicas a lo largo del tiempo.
Muchos países en desarrollo de Europa y América del Norte están comenzando a prohibir los productos con sustancias químicas peligrosas.
Por lo tanto, la industria está pasando de los retardantes de llama halogenados a base de bromo y cloro a materiales no halogenados. Los estándares de seguridad son una razón importante de la enorme demanda.
2. Compuestos poliméricos Retardantes de fuego nanométricos
Con la innovación nanotecnológica, la integración de compuestos basados en polímeros en rellenos a nanoescala avanzó rápidamente. Aunque estos materiales no son inherentemente retardantes del fuego, agregarlos mejora la estabilidad térmica del plástico.
La resistencia al fuego del nanocompuesto depende de la composición química y la estructura del nanorrelleno. Las nanoarcillas y las partículas metálicas son compuestos poliméricos estándar de estos retardantes de llama.
3. Materiales poliméricos Retardantes de llama de base biológica
Estos materiales plásticos resistentes al fuego son eco-friendly compuestos que actúan como barrera térmica suprimiendo la llama. Presentan oportunidades de crecimiento para la próxima generación de retardantes debido a su eficiencia y sostenibilidad.
Conclusión
Después de aprender sobre los materiales plásticos, sus propiedades y cómo funcionan los retardadores de fuego, tomará decisiones informadas. También discutimos los tipos de materiales, incluidas sus ventajas, aplicaciones y factores a considerar antes de elegirlos.
Las industrias textil, del transporte, de la construcción y de la construcción se benefician de las recientes innovaciones y avances en plásticos ignífugos. Los sectores de maquinaria industrial y productos de consumo son otros beneficiarios.
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