Os polímeros são materiais orgânicos que possuem uma estrutura molecular formada por unidades repetidas chamadas monômeros. Eles são amplamente utilizados em diversos setores da indústria, como plásticos, borrachas, fibras, tintas, adesivos, entre outros. No entanto, muitos polímeros são inflamáveis e podem propagar o fogo em caso de incêndio, causando danos materiais e humanos.
Para evitar ou reduzir esse risco, existem substâncias químicas que podem ser adicionadas aos polímeros para retardar ou eliminar a propagação das chamas. Essas substâncias são chamadas de retardantes de chamas ou retardantes a chama.
Como funcionam os retardantes de chamas?
Os retardantes de chamas são aditivos que aumentam o tempo em que um material polimérico leva para iniciar seu processo de combustão, uma vez que tornam o processo da propagação de calor entre os compostos muito mais lento.
Eles também podem interferir na reação química que ocorre entre o combustível (polímero), o oxigênio e o calor, formando uma camada de carvão na superfície do material que isola o fogo e libera gases não inflamáveis.
Existem diferentes tipos de retardantes de chamas, que podem ser classificados em dois grupos principais: os halogenados e os não halogenados. Os halogenados contêm elementos como cloro, bromo ou iodo em sua estrutura, e atuam principalmente na fase gasosa da combustão, capturando os radicais livres que alimentam o fogo.
Os não halogenados podem conter elementos como fósforo, nitrogênio ou boro, e atuam principalmente na fase sólida da combustão, promovendo a formação de uma camada protetora de carvão.
Quais são os tipos de retardantes de chamas?
Os retardantes de chamas podem ser classificados em dois tipos principais: os aditivos e os reativos.
Os aditivos
São misturados ao polímero durante o processamento, sem reagir quimicamente com ele. Eles podem ser incorporados ao material em diferentes concentrações, dependendo do grau de proteção desejado. Os aditivos podem ser divididos em duas categorias: os halogenados e os não halogenados.
Os retardantes de chamas halogenados
Contêm elementos como cloro ou bromo em sua estrutura, que atuam na fase gasosa da combustão, interrompendo a reação em cadeia dos radicais livres. Eles são eficientes em baixas concentrações, mas podem gerar subprodutos tóxicos e corrosivos na presença de fogo.
Os retardantes de chamas não halogenados
Não contêm elementos halogenados em sua composição, mas sim compostos como fósforo, nitrogênio, boro e silício. Eles atuam principalmente na fase sólida da combustão, formando uma camada protetora na superfície do material ou liberando gases inertes ou vapor d’água. Eles são menos tóxicos e corrosivos que os halogenados, mas podem exigir maiores concentrações para serem eficazes.
Os retardantes de chamas reativos
são incorporados à estrutura química do polímero durante a síntese ou a modificação do material. Eles fazem parte da cadeia polimérica ou estão ligados a ela por meio de ligações covalentes. Eles são mais estáveis e duráveis que os aditivos, mas também mais difíceis de aplicar e remover.
Quais são as vantagens e desvantagens dos retardantes de chamas?
Os retardantes de chamas têm como principal vantagem aumentar a segurança dos produtos e das pessoas que utilizam ou estão expostas aos polímeros. Eles podem prevenir ou retardar a propagação de um incêndio, reduzindo as perdas materiais e humanas. Eles também podem atender às normas técnicas e regulamentações que exigem um determinado grau de resistência ao fogo para certos tipos de produtos ou aplicações.
No entanto, os retardantes de chamas também têm algumas desvantagens, como alterar as propriedades físicas e mecânicas dos polímeros, como cor, brilho, resistência, flexibilidade, entre outras. Eles também podem ter um custo elevado e um impacto ambiental negativo, pois alguns deles são tóxicos, persistentes e bioacumulativos, podendo causar danos à saúde humana e animal.
