Nanocontenedores ignífugos
La industria de los polímeros está apostando por los retardantes de llama para reducir el impacto de los incendios causados por los polímeros muy inflamables. Sin embargo, los retardantes convencionales como los compuestos halogenados presentan algunas desventajas importantes, como toxicidad y persistencia en el medio ambiente. Además, actualmente su uso está limitado por el Reglamento REACH de la Comisión Europea relativo al registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias y preparados químicos. El desarrollo de nanomateriales ignífugos para mejorar las propiedades mecánicas y térmicas se considera uno de los retos más prometedores del campo la pirorrestencia. El proyecto financiado con fondos europeos NOFLAME «abrió la puerta a nuevos enfoques en la pirorrestencia y al conocimiento de la degradación de los polímeros, ampliando así la aplicación de los polímeros a los nanomateriales», afirma su coordinadora, la Dra. Katharina Landfester. «Al combinar el respeto por el medio ambiente (retardantes de llama sin halógeno) y la competitividad económica, estos materiales comenzarán a despertar el interés comercial». Solución mediante dispersión de nanomateriales Los socios del proyecto sintetizaron nuevos nanocontenedores para solucionar los problemas de la baja dispersión y de la baja adhesión a la interfaz de los nanomateriales inorgánicos e híbridos. Esto debería hacer que fuesen adecuados para aplicaciones como retardante de llama, especialmente con el encapsulado de los compuestos retardantes de llama orgánicos e inorgánicos. «Esto dará lugar a nuevas aplicaciones, donde la aplicación de recubrimientos orgánicos se ve limitada por su baja estabilidad térmica y su alta inflamabilidad», afirma la Dra. Landfester. La capacidad para encapsular una amplia variedad de sustancias hace que los nanocontenedores estén especialmente indicados para el desarrollo de nanomateriales multifuncionales para futuras aplicaciones», señala la Dra. Landfester. El encapsulado de ceras de parafina (un material de almacenamiento de energía térmica para edificios) es un ejemplo de esto. Los científicos lograron una alta estabilidad de la emulsión a lo largo de los meses sin la adición de ningún lipófobo. Observaron que el uso de un microfluidizador para la homogenización permitía una distribución más homogénea del tamaño de las partículas y ofrecía una mayor estabilidad, repetibilidad y escalabilidad de la emulsión en comparación con el método de ultrasonidos. Los nanocontenedores integrados en las matrices poliméricas presentaban una buena dispersión en resinas epoxídicas, un aumento destacado de la carbonilla a 600 °C y una reducción de la liberación total de calor. Esto significa que los nanocontenedores se queman más lentamente que el material comercial de referencia. Preparando el camino para los nanocontenedores retardantes de llama Los hallazgos indican que los nanocontenedores sintetizados ofrecen una mayor estabilidad térmica y una menor capacidad de inflamación cuando se integran en resinas epoxídicas. «NOFLAME tendrá como consecuencia directa un mejor conocimiento de los mecanismos pirorrestencia y de la dispersión de las estructuras poliméricas por parte de otros investigadores de los nanomateriales retardantes de llama y la ciencia de los compuestos coloides», explica la Dra. Landfester. Los esfuerzos en investigación también han contribuido al conocimiento sobre el impulso de la miniemulsión polimérica mediante un microfluidizador. Actualmente el equipo del proyecto está realizando estudios de escala sobre nuevos materiales para bioaplicaciones. «Nuestra investigación tendrá un impacto importante sobre la industria de los polímeros porque las empresas están buscando activamente maneras de cambiar sus retardantes de llama convencionales por compuestos menos tóxicos que sean conformes con el normativa REACH», concluye la Dra. Landfester.
Palabras clave
NOFLAME, retardante de llama, polímero, nanocontenedor, nanomaterial, microfluidizador
