Los retardantes de flama

Muchas veces el concepto de retardante de flama es confundido con la protección de tipo barrera contra fuego debido a que ambos productos son retardantes, sin embargo, las pinturas retardantes de flama, a diferencia de las barreras contra fuego, sirven para controlar la propagación del fuego y para que las flamas no se extiendan a otras áreas de las instalaciones por algunos minutos. Por otro lado las barreras contra fuego tienen como finalidad proteger durante 1, 2, 3 o 4 horas la integridad de una estructura y evitar que haya un colapso de la edificación mediante recubrimientos intumescentes los cuales crean esta capa de carbón la cual se expande varias veces más que el espesor original del recubrimiento.

Estos productos y tratamientos son auto extinguibles, es decir, impiden que las llamas proliferen, al inhibir la combustión; a diferencia de las barreras contra fuego, no protegen de las altas temperaturas a las superficies sobre las que se aplican.

Proveedores de retardantes de flama

A continuación le presentamos a SYLPYL, proveedor de retardantes de flama:

SYLPYL es líder en la fabricación de recubrimientos anticorrosivos, barreras contra fuego, barnices, pinturas decorativas, impermeabilizantes, aditivos, selladores y productos para la construcción, más resistentes económicos y durables; utilizando para ello los procesos de fabricación y materias primas más avanzadas a nivel mundial.

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El poliuretano es el nombre genérico de los materiales fabricados mediante una polimerización de uretano.

El poliuretano flexible

El poliuretano flexible es también conocido como, “Espuma”, “Hule esponja”, "Hule Espuma", "Espuma de Poliuretano", "Poliuretano Espumado", y “Esponja". En ingles se conoce como PUFF (Poliurethan Flexible Foam) o solamente "Foam".

Se forma básicamente por la reacción química de dos compuestos, un poliol y un isocianato, aunque su formulación necesita y admite múltiples variantes y aditivos. Dicha reacción libera unos gases, (dióxido de carbono) que son los que van formando las burbujas.

El poliuretano flexible está fabricado esencialmente de los siguientes productos:

Poliol (Polioxipropilenglicol) en un 55% a 70% aproximadamente

TDI (Di-isocianato de Tolueno) en un 25% a 35%

Agua

Catalizador Metálico (Octoato Estañoso)

Catalizador Amínico

Surfactante o Estabilizador

Agente Soplante Auxiliar

Colorantes

Aditivos (Retardantes a la flama, Antiestáticos, Antioxidantes, etc.)

De acuerdo al sistema de fabricación utilizado, las espumas de poliuretano se pueden clasificar en dos tipos:

Espumas en caliente

son las espumas que liberan calor durante su reacción, fabricadas en piezas de gran tamaño, destinadas a ser cortadas posteriormente. Se fabrican en un proceso continuo, mediante un dispositivo llamado espumadora, que básicamente es la unión de varias máquinas, de las cuales la primera es un mezclador, que aporta y mezcla los diferentes compuestos de la mezcla; la segunda es un sistema de cintas sin fin, que arrastra la espuma durante su crecimiento, limitando su crecimiento para darle al bloque la forma deseada; y la parte final de la espumadora es un dispositivo de corte, para cortar el bloque a la longitud deseada. Generalmente son las más baratas, las más utilizadas y conocidas por el público.

Espumas en frío

son aquellas que apenas liberan calor en la reacción, se utilizan para crear piezas a partir de moldes; como rellenos de otros artículos; como aislantes, etc. Se fabrican mediante una espumadora sencilla, que consiste en un dispositivo mezclador. Normalmente suelen ser de mayor calidad y duración que las espumas en caliente, aunque su coste es bastante mayor.

La espuma de poliuretano es un material muy versátil, ya que según los aditivos y los sistemas de fabricación utilizados se pueden conseguir espumas de poliuretano de muy distintas características, y destinadas a usos muy diferentes. Desde los bien conocidos bloques de espuma elástica para colchones hasta espumas casi rígidas para juguetería, automoción o calzados.

Otro criterio para clasificar a las espumas es su densidad.

La densidad normalmente se expresa en libras por pié cubico (pcf) o kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La densidad es fundamental porque el poliuretano flexible está formado por material y espacios vacíos.

La firmeza del poliuretano flexible es independiente de su densidad. Puede haber espumas de baja densidad y superficie firme o de alta densidad y superficie blanda. Por lo tanto no existe el concepto de densidad “dura” o “blanda”.

Por otro lado existe una diferencia entre “firmeza” y “soporte”. La firmeza es un medida de las características de la superficie del poliuretano. El soporte es la capacidad de “empujar” contra un peso y que previene que la espuma se deforme. Las espumas de mayor densidad previenen que la espuma se colapse con el peso del cuerpo en aplicaciones finales.

Se suele utilizar mucho la densidad para comparar las distintas espumas, pero solo sirve como elemento comparativo cuando hablamos de espumas con la misma composición, ya que distintas fórmulas nos dan características diferentes. En unas espumas buscaremos la mayor duración posible, en otras el precio más económico, en otras la transpirabilidad, la capacidad aislante, la facilidad de perfilar o dar forma, la ligereza, etc.

La espuma de poliuretano tiene múltiples usos en el mundo actual, algunos de ellos son:

En colchones como relleno principal o como integrante de los acolchados;

en muebles en asientos de sofás y sillas, relleno de acolchados, etc.

En la construcción, como aislante térmico o como relleno;

En la industria del automóvil como elemento principal de defensas, asientos, etc.

En muchos artículos como juguetes, prendas de vestir, esponjas, calzados, almohadas, cojines, envases y en general todo tipo de acolchados o rellenos.

En general el poliuretano flexible tiene aplicaciones como acojinamiento en muebles, calchones, bajo alfombras e interiores de automóviles. También ofrece un buen desempeño como absorbedor de golpes con aplicaciones en empaque y automóviles.

La Espuma rígida de poliuretano

La espuma rígida de poliuretano aplicada por aspersión, es la forma mas eficaz de aislar y sellar de manera simultanea prácticamente cualquier tipo de substrato, ya que se obtiene una capa monolítica sin juntas, ni puentes térmicos, adherida por si misma de manera hermética, se aplica sobre cualquier tipo de superficie que este limpia y seca.

La espuma rígida tiene varias aplicaciones como:

Aislamiento e impermeabilización de techos, losas, muros divisorios y acusticos.

Frigoríficos y Bodegas

Refuerzo estructural paneles

Aislamiento de conductos de agua caliente, ductos de calefacción.

Carrocerías de camiones y microbuses

Bases de firmes de azotea como antiruido e impermeabilizante

La espuma de poliuretano tiene magnífica resistencia al agua, agua salada, aceites, ácidos muy diluidos y soluciones alcalinas, no es afectada por hongos, bacterias y malos olores, elimina ruidos excesivos.

Las propiedades térmicas de la espuma de poliuretano

La espuma de poliuretano es un recurso cada vez más utilizado, ya no sólo para el sellado de puertas, ventanas y saneamientos o reparación de muros para aislar del frío, del calor y de la contaminación acústica los hogares, sino también como elemento decorativo.

Algunas de las características de las espumas de poliuretano que le han hecho convertirse en un excelente material aislante son sus buenas propiedades térmicas, puesto que ofrece una gran resistencia a temperaturas extremas, manteniendo todas sus propiedades técnicas en un espectro que va de los 50ºC bajo cero o a 110ºC.

Las planchas o paneles que se realizan son fácilmente ajustables a cualquier necesidad puesto que pueden ser cortadas, perforadas, pintadas, pulidas y pegadas con precisión. Otras de las ventajas de las espumas de poliuretano son su peso reducido y su ausencia de goteo en caso de incendio.

A la hora de utilizarlo hay que saber que éstas espumas pueden aumentar de dos a cinco veces su volumen desde que se aplican hasta que se endurecen completamente. Al aplicar la espuma, ésta se adhiere a todo aquel elemento que entre en contacto con ella, así que es aconsejable proteger aquellas zonas que se encuentren cercanas con bandas adhesivas especiales.

En el mercado se pueden encontrar sprays de espuma de poliuretano de dos tipos, los que están constituidos exclusivamente por el poliuretano o los compuestos que tienen otro elemento (además del poliuretano) con el que hacen la reacción.

La principal diferencia es que las espumas de un sólo componente se endurecen como consecuencia del contacto con la humedad del aire, mientras que las compuestas reaccionan cuando se mezclan los dos componentes y se endurecen con mayor rapidez que las primeras.

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¿Qué son los retardantes de flama?

Los retardantes de flama, también llamados ignífugos, es un concepto que define a una diversidad de compuestos o mezclas de compuestos químicos incorporados en plásticos, textiles, circuitos electrónicos, etc. diseñados para reducir la inflamabilidad de un material o para demorar la propagación de las flamas a lo largo y a través de su superficie.

Estas propiedades han sido desarrolladas y aplicadas consecuentemente en las prácticas para prevenir incendios, y su uso es parte integral de las reglamentaciones correspondientes en todos los países donde éstas existen. Los retardantes de flama, en sus diversas modalidades, han sido utilizados ampliamente en la protección pasiva de madera y otros materiales de construcción, incluyendo estructuras metálicas; en muchos textiles y fibras sintéticas, y en una amplia variedad de aplicaciones de plásticos técnicos, principalmente en la industria electrónica.

En consecuencia, los retardantes de flama se encuentran distribuidos ampliamente en locales y edificios públicos, tales como oficinas y centros de trabajo, en teatros, cines, y otros centros recreativos, así como en aeropuertos, hoteles, hospitales, escuelas, etcétera. De igual forma, están presentes en el hogar en productos como las alfombras, ciertas telas para tapicería y cortinas, en recubrimientos, elementos de construcción y muebles de procedencia industrial, y en una multitud de aparatos electrodomésticos.

Los éteres bifenílicos polibromados, PBDE, y otros compuestos bromados se hallan entre los más efectivos y económicos retardantes de flama, especialmente aquellos que se emplean como aditivos en las formulaciones de plásticos. A mediados de los años 1990, los compuestos bromados representaban hasta 25% de la producción mundial de retardantes de flama, estimada en 600,000 toneladas anuales.

Los PBDE se utilizan mucho en circuitos electrónicos impresos y en corazas de plástico para computadoras, televisores y otros equipos electrónicos. También se encuentran en ropa y equipo de protección contra fuego, y en telas tratadas para diversos usos, en aparatos electrodomésticos y en máquinas de oficina, en interiores automotrices, en alfombras y en recubrimientos arquitectónicos. Se cree que los PBDE se liberan gradualmente al ambiente a lo largo del ciclo de vida de la mayoría de estos productos, pero el proceso aún no es bien conocido.

Los retardantes de flama fueron considerados durante mucho tiempo como altamente benéficos para los consumidores y el público en general dado que al reducir la inflamabilidad de muchos productos, han abatido la tasa de incendios y accidentes menores, y en los casos inevitables de siniestro, actúan reduciendo su agresividad, su velocidad de propagación y la producción de humos y gases de combustión, minimizando así los costos económicos y la pérdida de vidas.

Sin embargo, recientemente estos compuestos han recibido una atención diferente, ya que varias investigaciones han comenzado a advertir sus propiedades tóxicas. Si bien la evidencia científica es aún incompleta o difícil de interpretar, las organizaciones civiles y ambientalistas han comenzado a destacar el problema, y como contraparte, las autoridades reguladoras, las empresas fabricantes y las instituciones responsables de la protección civil, ambiental y del combate a incendios, están reconsiderando el uso de estos productos, avocándose a la búsqueda y desarrollo de alternativas ambientalmente seguras y sin riesgos para el consumidor.

En comparación con los bifenilos policlorados, BPC, es poco lo que se sabe de los efectos sobre la salud humana por exposición a los PBDE. Los primeros estudios sugieren que estos efectos pueden incluir cáncer, daño hepático y disfunciones de la glándula tiroides. Investigaciones recientes realizadas en ratones mostraron efectos adversos en neurodesarrollo, capacidad de aprendizaje, memoria y comportamiento. La estructura de algunos compuestos bromados se parece a la de ciertas hormonas, lo cual puede causar problemas reproductivos en la vida silvestre.

Producción y usos

Los principales retardantes de flama contienen compuestos orgánicos bromados como los bifenilos polibromados (PBB), los éteres bifenílicos polibromados (PBDE), el tetrabromobisfenol A (TBBPA) y el hexabromociclododecano (HBCD).

Existen dos fabricantes principales de PBDE en el mundo: Great Lakes Chemical en los Estados Unidos y Dead Sea Bromine en Israel. Otras compañías incluyen Riedel de Haen (de Hoechst Group), Ceca (ATOCHEM, Francia), Potasse et Produit Chimiques (Rhone Poulenc Group) en Francia, Warwick Chemicals (Gran Bretaña), Albemarle S.A. (Bélgica) así como Nippo y Tosoh & Matsunaga (estas últimas del Japón). Los PBDE también se producen en China y en la India.

Los retardantes de flama, en general, pueden incorporarse a un material ya sea como componentes activos o bien como aditivos. Los componentes activos se integran a la estructura polimérica de algunos tipos de plásticos. Esta modalidad es la preferida, ya que produce materiales más estables y con propiedades uniformes. Los aditivos, por otra parte, son más económicos y versátiles, aunque presentan el inconveniente de modificar las propiedades de los materiales de base. Este es el caso de los PBDE, que en general, se aplican como recubrimientos o bien se mezclan durante el procesamiento de materiales como plásticos y fibras.

El producto pentabromado se ha usado principalmente como retardante de flama en espumas de poliuretano para muebles y colchones, y en interiores automotrices. El producto octabromado se utiliza como retardante de flama en una variedad de termoplásticos, y tiene aplicaciones en procesos de moldeo por inyección, como en el caso del poliestireno de alto impacto. La formulación deca corresponde prácticamente a una sustancia única, y es empleada fundamentalmente en textiles y plásticos duros para la fabricación de housings en artículos electrónicos, especialmente televisiones y computadoras. El decaBDE también se utiliza ampliamente para el acabado de circuitos impresos (OECD 1994). Debido a esta aplicación, el decaBDE es el PBDE de más amplia distribución, y tiene particular importancia en el ciclo de vida de la chatarra electrónica.

Tetrabromobisfenol A (TBBPA)

El TBBPA comercial es un retardante de flama utilizado en todo el mundo y tiene una demanda de cerca de 60,000 toneladas anuales. Esta sustancia se utiliza como reactivo o como aditivo retardante de flamas en polímeros, como el ABS, y las resinas epóxicas y policarbonadas, poliestireno de alto impacto, resinas fenólicas, adhesivos y otros (IPCS 1995).

Hexabromociclododecano (HBCD)

El HBCD se ha utilizado desde hace 20 años y se produce mediante la mutilación de la molécula de dodecano. Se utiliza en espumas y poliestireno expandido, en el tapizado de muebles, interiores textiles, interiores textiles de automóvil, cojines, y materiales de construcción como bloques, paredes, sótanos, etc.

Bifenilos polibromados (PBB)

Los bifenilos polibromados (PBB) son hidrocarburos bromados con estructura similar a la de los bifenilos policlorados (PCB) pero con la diferencia de que pueden contar con átomos de bromo en la estructura del bifenilo. Ya que los PBB tienen propiedades físicas similares a la de los PCB, también tienen un destino parecido en el ambiente. Las mezclas de PBB se han utilizado como retardantes de flama en plásticos, equipos de televisión y otras aplicaciones electrónicas.

El decabromo-bifenilo y el tetrabromo-bisfenol-A, un retardante de flama muy usado en circuitos impresos, están incluidos en el Toxic Releases Inventory, TRI, de los Estados Unidos. El producto pentabromado, que presenta las características tóxicas más acentuadas para los humanos y el ambiente, quedó prohibido en dicho país a partir del 1° de julio de 2003. El decabromo-difenil-óxido, que es otro nombre para el decabromo-bifenilo, está incluido en el registro canadiense NAPRI. Otros PBDE no están incluidos ni en el TRI ni en el NAPRI. En México, hasta hoy, no se requiere su reporte al Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes (RETC).

La globalización de los mercados, particularmente en las industrias eléctrica y electrónica, ha vuelto extremadamente difícil seguir el flujo de materiales contenidos en los productos terminados y semiacabados, desde su fabricación hasta su desecho. Esto resulta evidente al considerar que la herramienta fundamental que es el balance de materiales a lo largo del proceso de fabricación, resulta fuertemente limitada cuando el proceso en sí y quienes participan en él, se dispersan en el tiempo y el espacio, como también lo hacen en consecuencia, los centros de decisión y de información.

Además, las tasas de renovación en estas industrias, como también en la industria automotriz, son reconocidamente altas, llegándose al caso de que aparezcan nuevas versiones de computadoras y equipos electrónicos cada seis meses. Considerada desde una perspectiva global, sin embargo, es evidente que no es tanto la emisión de estos compuestos durante procesos industriales particulares, sino su difusión a lo largo del ciclo de fabricación, consumo, disposición y reciclado de productos y materiales tratados con estos compuestos lo que constituye la causa principal de la contaminación ambiental.

La Agencia para la Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), bajo la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA, por sus siglas en inglés), regula a una amplia categoría de bifenilos polibromados que potencialmente incluirá de 200 a 300 sustancias, a través de una norma especial, y establece que FireMaster BP-6 requiere ser reportado bajo la Ley de Enmienda y Reautorización del Superfondo (SARA, por sus siglas en inglés, que surge para implementar mejoras en el manejo de sitios contaminados con residuos peligrosos). También, bajo la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA, por sus siglas en inglés), la EPA ha impuesto el seguimiento del manejo de los bifenilos polibromadosa través de reportes.

La Administración de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) bajo la Ley de Alimentos, Drogas y Cosméticos (FDA&CA) regula a los bifenilos polibromados como contaminantes ambientales inevitables. En colaboración con los Centros para el Control de Enfermedades, (CDC) y el Departamento de Salud Pública del Estado de Míchigan, la FDA monitorea a largo plazo los efectos de la exposición aguda a bifenilos polibromados en la salud humana. La Administración para la Salud y Seguridad Ocupacional de los Estados Unidos (OSHA) regula a los bifenilos polibromados bajo el Estándar de Comunicación de Riesgos, y los considera como un riesgo químico en los laboratorios.

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Fuente:
http://www.ine.gob.mx