Los retardantes de llama de fósforo son materiales cuyo componente central es el fósforo y que retrasan o inhiben la combustión mediante mecanismos en fase condensada o gaseosa. Sus clasificaciones habituales y compuestos representativos son:
- Retardante de llama de fósforo inorgánico:
(1)Fósforo rojo
Utilizado directamente como fósforo elemental, es muy eficaz, pero absorbe humedad con facilidad y debe recubrirse (por ejemplo, con resina epoxi).
Aplicación: plásticos de ingeniería (PA, PBT), caucho, etc.
(2)Fosfato Polifosfato de amonio (APP): componente principal del retardante de llama intumescente, utilizado con pentaeritritol (PER) y melamina (MEL).
Hidrogenofosfato diamónico y dihidrogenofosfato de amonio: se utilizan para conferir retardancia de llama a madera y textiles.
Hipofosfito (como hipofosfito de aluminio)
Resistente a altas temperaturas, adecuado para procesar plásticos a temperaturas altas (como PBT y PET).
- Retardantes de llama organofosforados:
(1)Ésteres de fosfato
TCPP (fosfato de tricloropropilo): habitual en espuma de poliuretano (sofás, colchones).
TDCPP (fosfato de tris(dicloropropilo)): alta eficacia retardante de llama, pero con limitaciones parciales (toxicidad potencial).
TPP (fosfato de trifenilo): se utiliza en aleaciones PC/ABS y carcasas de dispositivos electrónicos. TEP
(2)Fosfonatos
Metilfosfonato de dimetilo (DMMP): retardante de llama líquido de alta eficacia, utilizado en poliuretano y resinas epoxi.
(3)Óxidos de fosfina
TPO (óxido de trifenilfosfina): resistente a la hidrólisis, adecuado para plásticos de ingeniería.
(4)Derivados de fosfafenantreno
DOPO (9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno-10-óxido): alta resistencia térmica; se utiliza en resinas epoxi (sustratos de PCB).
- Retardante de llama sinérgico fósforo-nitrógeno:
(1)Retardante de llama intumescente (IFR)
Formulación típica: APP (fuente ácida) + PER (fuente de carbono) + MEL (fuente de gas), formando una capa carbonizada intumescente.
Aplicación: poliolefinas (PP, PE), recubrimientos.
(2)Fosfazenos
Hexafenoxiciclotrifosfazeno: presenta estabilidad térmica y propiedades de formación de carbón.
- Retardantes de llama de fósforo reactivos:
Al unirse químicamente a la cadena del polímero, mejora la durabilidad:
* BDP (bis(difenilfosfato) de bisfenol A): se utiliza en aleaciones PC/ABS.
* Polioles que contienen fósforo: se utilizan como monómeros para la síntesis de poliuretano.
* DOPO-HQ (aducto de DOPO y benzoquinona): se utiliza en materiales de encapsulado de resina epoxi. - Normativa ambiental y tendencias en retardantes de llama:
La tendencia hacia productos sin halógenos impulsa los retardantes de llama de fósforo. Sin embargo, algunos organofosfatos, como TDCPP, están restringidos por REACH y RoHS por motivos ambientales. La investigación se centra en alternativas ecológicas, como derivados DOPO y fosfatos de origen biológico.
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Las aplicaciones principales incluyen:
* Electrónica: placas de circuito impreso (PCB) y conectores (que cumplen las normas UL94 V-0)
* Aislamiento de edificios: espumas de poliuretano y resina fenólica
* Transporte: componentes interiores de vehículos (con requisitos de poco humo y baja toxicidad)
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