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.
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.
Per saperne di più sul calorimetro a cono, guardate una dimostrazione dal vivo!
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!