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26 jul 2016

PLÁSTICOS QUE NO SE QUEMAN

¿Por qué se investigan los plásticos que no se queman?

Como todos sabemos, los diversos tipos de polímeros, se utilizan para infinidad de aplicaciones en estos días. Con el paso del tiempo se ha visto un aumento exponencial en el uso de este material que seguirá esta tendencia en los próximos años.

Las aplicaciones son tan directas e intuitivas como mirar a tu alrededor, ¿qué ves?, una bolsa para ir a la compra fabricada con polietileno, una silla o una ventana fabricadas con policloruro de vinilo, el móvil o el ordenador. Cualquier cosa que podamos imaginar tiene, en mayor o menor medida, algún polímero.

PLÁSTICOS QUE NO SE QUEMAN

PLÁSTICOS QUE NO SE QUEMAN

Su gran uso es debido a las propiedades que tienen:

  • Notable plasticidad, elasticidad y resistencia mecánica .
  • Alta resistividad eléctrica.
  • Poco reactivos ante ácidos y bases.
  • Dureza y resistencia.
  • Pueden ser muy flexibles (polietileno), elásticos (caucho), resistentes a la tensión (nailon), muy inertes (teflón), etc.
  • En general, baja densidad.

Pero este material presenta un inconveniente muy grave, ARDE CON GRAN FACILIDAD. Es por ello que resulta de tanto interés investigar en el campo de los plásticos que no se queman.

 

Los científicos de hoy en día, intentan fabricar aditivos para que los polímeros mejoren sus características ante el fuego, sin empeorar sus propiedades físicas y sin aumentar significativamente su precio. En este punto es cuando surge el término RETARDANTE DE LLAMA.

Un retardante de llama (FR; del inglés: flame retardant) es una sustancia química que puede ser de carácter orgánico o inorgánico que inhibe o para la combustión del polímero.

En función de la naturaleza del FR, este sistema puede actuar de diferentes formas sobre el fuego y el polímero:

Físicamente; hay algunos FR como el hidróxido de magnesio que liberan vapor de agua cuando se alcanza una temperatura de 200-3000ºC haciendo que se disipe el calor de la combustión.

Otros, crean una capa protectora sólida o gaseosa entre la fase gaseosa y la fase donde ocurre la combustión, impidiendo la descomposición térmica y disminuyendo la producción de gases.

Químicamente; algunos FR pueden acelerar la ruptura de las cadenas del polímero, por lo que las gotas de plástico que normalmente se acumulan y arden en la zona de combustión, se mueven fuera de esta disminuyendo el fuego.

También pueden actuar formando una capa carbonizada o vítrea  en la superficie del polímero, por lo que “camuflan” la parte del material que puede ser quemado y también disminuyen los gases nocivos.

La flamabilidad de los materiales de plástico es un gran problema científico, el cual no puede ser arreglado con una solución simple; sin embargo con los avances de nuevas técnicas de análisis, la investigación de retardantes de llama está siendo menos empírica y el comportamiento del fuego en un incendio es, cada vez,  más entendible y predecible.

Para conocer el comportamiento ante la llama de los polímeros se realizan, principalmente, las siguientes pruebas:

-Índice de oxigeno limitante (LOI)

Es una medida de la inflamabilidad del polímero, que es la cantidad mínima de oxígeno (porcentaje en volumen) en una corriente de oxígeno + nitrógeno que produce una combustión de la muestra de polímero. Para que el resultado de la prueba sea favorable, la concentración de oxígeno debe ser mayor que 21% (O2 atmosférico).

 PLÁSTICOS QUE NO SE QUEMAN

Analizador del índice de oxígeno limitante

 

 

-Test vertical de combustión (UL 94)

Evalúa la inflamabilidad de materiales plásticos dentro de una campana sin corrientes de ningún tipo. En función del tiempo que tarde en apagarse la llama de la muestra tras 10 segundos de exposición ante un fuego, se puede clasificar en diferentes estados, V0, V1, V2. Siendo V0 aquel que apaga rápido o no provoca fuego.

PLÁSTICOS QUE NO SE QUEMAN

Máquina de ensayo vertical de combustión (UL 94)

 

-Cono calorimétrico

Es, actualmente, el método más avanzado para cuantificar la reacción al fuego de un material. Permite obtener información acerca de: inflamabilidad, combustibilidad, producción de humo y producción de gases tóxicos.

PLÁSTICOS QUE NO SE QUEMAN. Cono calorimétrico

Cono de radiación eléctrica de calor

 

 

Como vemos, la ingeniería de los materiales está cada vez más avanzada, con el paso del tiempo, se fabricaran plásticos “eco-friendly” y plásticos que no se queman o que sean capaces de apagarse por sí solos ante un incendio.

 

Autora: Nerea Pérez González

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