07.06.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl
Come evitare incendi e fumi tossici nei componenti elettronici
I materiali plastici in generale sono ottimi isolanti. Una misura per garantire la sicurezza antincendio è l'aggiunta di ritardanti di fiamma (FR). Scoprite gli effetti dei diversi ritardanti di fiamma sul comportamento al fuoco.
I materiali plastici in generale sono eccellenti isolanti. Grazie all'elevata resistenza meccanica e al peso ridotto, sono particolarmente adatte al mercato elettrico ed elettronico (E&E), nonché all'industria dei trasporti e degli elettrodomestici. Un materiale plastico comunemente utilizzato per queste applicazioni è quello della famiglia delle poliammidi.
Tuttavia, questi materiali possono prendere fuoco quando sono sufficientemente vicini a una fonte di accensione come una scintilla elettrica. Una misura per garantire la sicurezza antincendio è l'aggiunta di ritardanti di fiamma (FR).
In generale, si desidera una bassa quantità di ritardante di fiamma per avere il minimo effetto sulle proprietà e sul comportamento di lavorazione della plastica. Come qualsiasi altro additivo, i ritardanti di fiamma aumentano la viscosità dei polimeri fusi, un aspetto particolarmente critico nell'industria elettronica, dove la miniaturizzazione e quindi le pareti molto sottili sono standard.
Anche se l'incendio viene innescato da una sola scintilla elettrica, si sviluppa del fumo. La tossicità e la corrosività dei fumi spesso osservata deriva dai polimeri alogenati o dai ritardanti di fiamma. Per questo motivo, per eliminare questi problemi si utilizzano ritardanti di fiamma speciali non alogenati e ritardanti di fiamma a base di grafite.
Il calorimetro a cono TCC 918 salva le vite!
I test antincendio sono fondamentali per mantenere l'infiammabilità e la propagazione del fuoco a un livello gestibile. Il "Test di reazione al fuoco", conforme agli standard internazionali ISO 5660-1 e ASTM E1354, utilizza un calorimetro a cono per valutare il tasso di rilascio di calore e la produzione dinamica di fumo di un campione di materiale. Il calorimetro a cono è inoltre essenziale per determinare la sicurezza antincendio dei materiali di nuova concezione.
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Come i diversi ritardanti di fiamma influenzano il comportamento del fuoco
Per studiare l'effetto di diversi ritardanti di fiamma non alogenati sul comportamento al fuoco della PA 6, i campioni dei diversi composti sono stati stampati a iniezione in piastre di 100 x 100 x 4 mm3 e testati nel TCC 918.
Per la PA 6 pura, la PA 6 con ritardante di fiamma a base di grafite e la PA 6 con ritardante di fiamma non alogenato sono stati analizzati la perdita di massa, il tasso di rilascio di calore e la trasmissione in funzione del tempo (Figura 2).
Si può notare che il campione di PA6 con il 20 wt% di ritardante di fiamma a base di grafite (curva rossa) mostra la perdita di massa, il rilascio di calore e il rilascio di fumo (riduzione minima della trasmissione) più bassi di tutti i campioni. In confronto, il campione con il 20 wt% di ritardante di fiamma non alogenato (curva verde) si comporta in modo molto simile al materiale PA 6 puro (curva blu). Nel caso del rilascio di calore, mostra valori leggermente inferiori e il rilascio di calore termina prima. Nel caso della trasmissione, invece, l'emissione di fumo è molto più elevata rispetto al PA 6 puro.
Ciò dimostra che nel caso di questa particolare PA6 e dei carichi di FR studiati, il ritardante di fiamma a base di grafite si comporta molto meglio e riduce significativamente gli effetti dannosi che un incendio può avere sull'ambiente circostante.
Maggiori informazioni sulla preparazione dei campioni e sulla configurazione dei test saranno presto disponibili in una nuova nota applicativa! Rimanete informati e iscrivetevi alla nostra newsletter!