En la familia de los retardantes de llama, el MCA se ha vuelto muy popular en los últimos años, llegando incluso a escasear. ¿Qué es el retardante de llama MCA ? ¿Entiendes su principio de funcionamiento? ¡Veámoslo juntos!
¿Qué son los retardantes de llama a base de nitrógeno?
En la actualidad, los retardantes de llama a base de nitrógeno incluyen principalmente tres categorías: melamina, diciandiamida, sales de guanidina (carbonato de guanidina, fosfato de guanidina, fosfato de guanidina condensado y sulfamato de guanidina) y sus derivados, especialmente derivados de fosfato.
- Melamina
La melamina se utiliza a menudo como componente espumante en la fabricación de recubrimientos ignífugos intumescentes, con un buen efecto espumante y una densa formación de carbono. Además de su uso como retardante de llama por sí solo, la especie ignífuga más utilizada es una sal derivada producida por reacción con ácido y se utiliza ampliamente en plásticos de PE, PP y PVC, así como en otros plásticos termoplásticos y termoestables. Combinada con fosfato líquido, la melamina se utiliza ampliamente en la espuma de poliuretano ignífuga.
- Diciandiamida
La diciandiamida se utiliza principalmente en la fabricación de retardantes de llama a base de sales de guanidinio, que pueden sustituir a la melamina o combinarse con ella. Patentes europeas indican que la diciandiamida, mezclada en proporciones iguales y añadida al 5 %, puede lograr que la poliamida alcance un efecto ignífugo UL94 V-0, y este retardante de llama tiene poco efecto en la resistencia al desgarro del material. Además, la diciandiamida puede utilizarse para fabricar pegamento ignífugo para madera.
- Sales de guanidina
Además de utilizarse como intermediarios para fármacos y colorantes, las sales de guanidina se emplean a menudo como retardantes de llama para materiales celulósicos, como madera, papel y cartón. Estos retardantes de llama tienen propiedades ignífugas de larga duración, son mucho menos higroscópicos que los retardantes de llama inorgánicos y poseen buenas propiedades decorativas, por lo que se utilizan ampliamente en la fabricación de madera decorativa de alta calidad. Además, también pueden utilizarse como componente del agente espumante en recubrimientos ignífugos intumescentes.
El MCA es un aditivo retardante de llama elaborado a partir de melamina y ácido cianúrico a una temperatura determinada, sintetizado con agua como medio. Es atóxico, inodoro e insípido, y presenta una alta temperatura de descomposición (muy estable a 300 °C, con descomposición superior a 600 °C). No solo posee un buen efecto retardante de llama, sino que también genera poca humo durante el procesamiento, es compatible con materiales poliméricos y no presenta fenómenos de migración superficial. Se utiliza principalmente como retardante de llama para nailon, PBT, PP, resina epoxi, organosilicio, poliuretano, caucho y otros materiales poliméricos. Su buen efecto retardante de llama es excelente y puede tener un buen efecto sinérgico con retardantes de llama de fósforo, bromo y antimonio, y también puede utilizarse en combinación con otros aditivos para obtener un buen efecto retardante de llama. Desde un punto de vista económico, es el retardante de llama más eficaz para materiales de nailon. La literatura informa que la adición de una fracción de masa del 10 % de MCA al nailon 6, nailon 66 o sus mezclas puede alcanzar el estándar de retardante de llama UL94 V-0.
Mecanismo retardante de llama
Se cree generalmente que los retardantes de llama de nitrógeno tienden a emitir gases no inflamables como amoníaco, nitrógeno, óxidos de nitrógeno profundos y vapor de agua al descomponerse por calor. La generación de estos gases y la descomposición de los retardantes de llama absorben la mayor parte del calor, lo que reduce considerablemente la temperatura superficial del polímero.
Y estos gases no inflamables, como el nitrógeno, no solo juegan un papel en la dilución del oxígeno en el aire y la concentración de gases inflamables producidos por la descomposición térmica de los polímeros, sino que también reaccionan con el oxígeno en el aire para producir nitrógeno, agua y óxidos profundos, consumiendo oxígeno en la superficie del material mientras se logra un buen efecto retardante de llama.
Ventajas de los retardantes de llama
- baja toxicidad
Experimentos biológicos demuestran que el índice de toxicidad de los retardantes de llama halógenos, necesario para lograr el mismo rendimiento ignífugo, es cinco veces superior al de los retardantes de llama de nitrógeno, y la emisión de humo de los materiales poliméricos tratados con retardantes de llama de nitrógeno es baja, solo superada por los rellenos ignífugos inorgánicos a base de metal. En particular, la baja densidad del humo al inicio del incendio permite la evacuación de las personas y facilita la lucha contra el incendio al inicio.
- Alta eficiencia ignífuga
A través de los haluros, óxidos metálicos, retardantes de llama de fosfato, hidratos inorgánicos, compuestos de hidroxilo, boruros, silicatos, compuestos de carbonato, compuestos de nitrógeno que contienen el tiempo de ignición y la tasa exotérmica de la prueba muestra que la eficiencia de los retardantes de llama de nitrógeno es la más alta.
- Menos corrosivo
- Los gases producidos por compuestos nitrogenados durante la combustión son muy corrosivos y no tienen un efecto corrosivo significativo en los productos eléctricos. Diversos experimentos han demostrado que los conductores o componentes eléctricos tratados con retardantes de llama a base de nitrógeno pueden seguir utilizándose después de un incendio.
- No hay conflicto con los estabilizadores de luz en los materiales.
Los retardantes de llama a base de nitrógeno no tienen grupos que puedan generar fácilmente radicales libres como los haluros y, por lo tanto, no consumen los estabilizadores de luz de algunos materiales.
- Alta temperatura de descomposición térmica
No hay que preocuparse por la descomposición del retardante de llama durante el procesamiento del material, lo cual podría provocar fallas en el mismo. El material conserva buenas propiedades mecánicas y su capacidad ignífuga incluso después de la extrusión con una extrusora de efecto múltiple.
- Amigable con el medio ambiente
Los residuos no provocan contaminación ambiental.
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