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.
Os materiais plásticos em geral são excelentes isolantes. Combinados com sua alta resistência mecânica e baixo peso, eles são particularmente adequados para o mercado elétrico e eletrônico (E&E), bem como para os setores de transporte e eletrodomésticos. Um material plástico comumente usado para essa aplicação é o da família da poliamida.
No entanto, esses materiais podem se incendiar quando próximos o suficiente de uma fonte de ignição, como uma faísca elétrica. Uma medida para garantir a segurança contra incêndios é a adição de retardadores de chama (FR).
Em geral, uma baixa quantidade de retardante de chamas é desejada para ter o menor efeito sobre as propriedades do plástico e o comportamento do processamento. Como qualquer aditivo, os retardadores de chama aumentam a viscosidade dos polímeros fundidos, o que é especialmente crítico no setor de eletrônicos, em que a miniaturização e, portanto, paredes muito finas são padrão.
Iniciado por apenas uma faísca elétrica, até mesmo um incêndio inicial gera fumaça. A toxicidade e a corrosividade da fumaça frequentemente observadas são provenientes de polímeros halogenados ou retardadores de chama. Por esse motivo, retardantes de chama especiais não halogenados e retardantes de chama à base de grafite são usados para eliminar esses problemas.
O Calorímetro Cônico TCC 918 salva vidas!
As normas de teste de incêndio são fundamentais para manter a inflamabilidade e a propagação do fogo em um nível gerenciável. O "Teste de Reação ao Fogo", de acordo com a Norma Internacional ISO 5660-1 e ASTM E1354, usa um Calorímetro de Cone para avaliar a taxa de liberação de calor e a produção dinâmica de fumaça de uma amostra de material. O calorímetro de cone também é essencial para determinar a segurança contra incêndio de materiais recém-desenvolvidos.
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Como os diferentes retardadores de chama influenciam o comportamento do fogo
Para estudar o efeito de diferentes retardantes de chama não halogenados no comportamento de fogo do PA 6, amostras dos diferentes compostos foram moldadas por injeção em placas de 100 x 100 x 4 mm3 e testadas no TCC 918.
Para PA 6 puro, PA 6 com retardante de chama à base de grafite e PA 6 com retardante de chama não halogenado, foram investigadas a perda de massa, a taxa de liberação de calor e a transmissão em função do tempo (Figura 2).
É possível observar que a amostra de PA6 com 20 wt% de retardante de chamas à base de grafite (curva vermelha) apresenta a menor perda de massa, liberação de calor e liberação de fumaça (menor redução na transmissão) de todas as amostras. Em comparação, a amostra com 20 wt% de retardante de chamas não halogenado (curva verde) se comporta de forma muito semelhante ao material PA 6 puro (curva azul). No caso da liberação de calor, ela apresenta valores ligeiramente mais baixos e a liberação de calor termina mais cedo. No caso da transmissão, no entanto, a emissão de fumaça é muito maior do que a do PA 6 puro.
Isso mostra que, no caso desse PA6 específico, bem como das cargas de FR investigadas, o retardante de chamas à base de grafite tem um desempenho muito melhor e reduz significativamente os efeitos prejudiciais que um incêndio pode ter em seus arredores.
Mais informações sobre a preparação da amostra e a configuração do teste estarão disponíveis em uma nova nota de aplicação em breve! Mantenha-se informado e assine nosso boletim informativo!