07.06.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl
How to Avoid Fire and Toxic Smoke in Electronic Components
Plastic materials in general are excellent insulators. One measure to ensure fire safety is the addition of flame retardants (FR). Learn about the effects of different flame retardants on fire behavior.
En general, los materiales plásticos son excelentes aislantes. Combinados con su alta resistencia mecánica y su bajo peso, son especialmente adecuados para el mercado eléctrico y electrónico (E&E), así como para las industrias del transporte y los electrodomésticos. Uno de los materiales plásticos más utilizados para esta aplicación es la poliamida.
Sin embargo, estos materiales pueden incendiarse cuando están lo suficientemente cerca de una fuente de ignición, como una chispa eléctrica. Una medida para garantizar la seguridad contra incendios es la adición de retardantes de llama (FR).
En general, se desea una cantidad baja de retardante de llama para que afecte lo menos posible a las propiedades del plástico y a su comportamiento durante el procesado. Como cualquier aditivo, los retardantes de llama aumentan la viscosidad de los polímeros fundidos, lo que es especialmente crítico en la industria electrónica, donde la miniaturización y, por tanto, las paredes muy finas son la norma.
Iniciado por una sola chispa eléctrica, incluso un fuego incipiente desarrolla humo. La toxicidad y corrosividad del humo que se observa a menudo procede de polímeros halogenados o retardantes de llama. Por ello, para eliminar estos problemas se utilizan retardantes de llama especiales no halogenados y retardantes de llama a base de grafito.
El calorímetro de cono TCC 918 salva vidas!
La normativa sobre ensayos de reacción al fuego es crucial para mantener la inflamabilidad y la propagación del fuego a un nivel manejable. El "ensayo de reacción al fuego", conforme a la norma internacional ISO 5660-1 y ASTM E1354, utiliza un calorímetro de cono para evaluar la velocidad de liberación de calor y la producción dinámica de humo de una muestra de material. El calorímetro de cono también es esencial para determinar la seguridad frente al fuego de los nuevos materiales desarrollados.
Obtenga más información sobre el calorímetro de cono aquí y vea una demostración en directo
Cómo influyen los distintos retardantes de llama en el comportamiento del fuego
Para estudiar el efecto de diferentes retardantes de llama no halogenados en el comportamiento frente al fuego de la PA 6, se moldearon por inyección muestras de los diferentes compuestos en placas de 100 x 100 x 4 mm3 y se sometieron a ensayo en el TCC 918.
Para la PA 6 pura, la PA 6 con retardante de llama a base de grafito y la PA 6 con retardante de llama no halogenado se investigaron la pérdida de masa, la tasa de liberación de calor y la transmisión en función del tiempo (Figura 2).
Se puede observar que la muestra de PA6 con un 20 % en peso de retardante de llama a base de grafito (curva roja) muestra la menor pérdida de masa, liberación de calor y liberación de humo (menor reducción de la transmisión) de todas las muestras. En comparación, la muestra con un 20 % en peso de retardante de llama no halogenado (curva verde) se comporta de forma muy similar al material de PA 6 puro (curva azul). En el caso de la liberación de calor, muestra valores ligeramente inferiores y la liberación de calor termina antes. Sin embargo, en el caso de la transmisión, la emisión de humo es mucho mayor que en el caso del PA 6 puro.
Esto demuestra que en el caso de esta PA6 en particular, así como las cargas FR investigadas, el retardante de llama a base de grafito se comporta mucho mejor y reduce significativamente los efectos perjudiciales que un incendio puede tener en su entorno.
Pronto publicaremos más información sobre la preparación de la muestra y la configuración de la prueba en una nueva nota de aplicación Manténgase informado y suscríbase a nuestro boletín