Los nanoclayos son nanofillers ubicuos que se aislan de las arcillas naturales a través de agitación energética, seguido de centrifugación y liofilización, centrifugación y filtración de flujo cruzado, o ultracentrifugación. Los nanoclays están compuestos de capas de silicatos minerales apilados, formando cristalitos de arcilla complejos. Se han informado tres mecanismos principales para el retraso del fuego en materiales compuestos que contienen partículas de arcilla, como migración, barrera y mecanismos paramagnéticos.
En el proceso de combustión de los compuestos que contienen partículas de arcilla, las burbujas que se forman durante la degradación del polímero empujan las nanopartículas de arcilla desde las capas interiores a la superficie de los compuestos. La migración de arcilla a la superficie externa podría atribuirse a diferentes factores; La diferencia en la energía libre de superficie entre la mezcla de polímero y arcilla de polímero, el gradiente de temperatura y viscosidad durante el calentamiento direccional y la formación de gases crecientes durante el proceso de combustión. La agregación de partículas de arcilla da como resultado más hidrofilia (es decir, menos compatible con matrices hidrofóbicas comunes) debido a la degradación del tratamiento orgánico en las capas de arcilla. En consecuencia, se formará una capa de barrera rica en arcilla y reducirá la tasa de pérdida de peso en la combustión compuesta.
El mecanismo de barrera durante la fase condensada sugiere la formación de una capa de carbón en compuestos que contienen partículas de arcilla mientras se exponen al fuego. La barrera de carbón aislante evita la transferencia de masa de productos de degradación a la superficie del polímero de combustión. Esto, a su vez, limitaría una mayor exposición al calor y al oxígeno y obstaculizaría el proceso de combustión.
La captura de radicales paramagnéticos es otro mecanismo sugerido de retraso de fuego de nanoclayos. Este mecanismo propone que los metales estructurales en las partículas de arcilla, como el hierro, pueden atrapar los radicales formados durante la combustión del polímero y reducir la velocidad de degradación.
Los nanoclays se usan ampliamente como aditivos de retardantes de llama en nanocompuestos de polímeros, debido a sus propiedades incombustibles. Las contribuciones de los nanoclays pueden dar lugar a un retraso superior al fuego en matrices de polímeros a través de una mejora notable en la tasa de liberación de calor máxima, el tiempo de encendido y el índice de crecimiento de incendios. Ahmed et al observaron una capa de carbón protectora en la superficie del poliestireno tras la incorporación de 1 a 3% en peso de nanoclays, lo que resultó en un mayor retraso del fuego y una menor emisión de humo, CO y CO2 que el poliestireno puro. 39 Lograr nano-dispersión de arcilla en las matrices de polímeros es un parámetro esencial, que afecta el retraso del fuego de los nanocompuestos de arcilla de polímero. Lu et al informaron diferentes métodos para mejorar la nanodispersión de la arcilla en las mezclas LLDPE/PA6. Observaron que las mezclas con arcilla localizadas en la fase LLDPE, en lugar de la fase PA6, exhibieron un mejor retraso de la llama.
Novista Group suministra DBDPE, BDDP, FR245, TTBP, SR130 al mercado global.
