Las nanopartículas metálicas han recibido una atención considerable para sus solicitudes como retardantes de llama en diferentes matrices de polímeros. Las nanopartículas metálicas exhiben diferentes mecanismos de reacción contra el fuego de acuerdo con su estructura; Algunas nanopartículas de metal (partículas de hidróxido de metal) utilizan minerales hidratados y liberan moléculas de agua a medida que se descomponen en presencia de fuego y proporcionan una reacción endotérmica. En este caso, el efecto de enfriamiento aumentaría la capacidad de autoextinte en los nanocompuestos. El tri-hidróxido de aluminio (ATH) y el hidróxido de magnesio (MH) son dos aditivos de retardantes de fuego no halógenos que sufren reacción endotérmica e interfieren con el proceso de combustión cuando se exponen al calor (Ecuación 6 y la ecuación
La incorporación de las nanopartículas de hidróxido metálico en los compuestos de polímeros daría como resultado un aumento notable en el índice limitante de oxígeno (LOI). Este fenómeno se debe a producir una barrera en la superficie del polímero, que a su vez puede reducir el flujo de calor proporcionado por la llama y mejorar el retraso del fuego. La formación de Char es otro mecanismo en algunos materiales de retardantes de fuego, como el trihidrato de alúmina (ATH) que retrasa el desarrollo de encendido y incendio. 41
Además, algunos hidróxido de metal FRS liberan agua cuando se descomponen a temperaturas elevadas, lo que conduce al enfriamiento del sustrato debajo del punto de inflamación. Posteriormente, la formación de agua favorece la dilución de los gases combustibles, reduce el efecto de oxígeno y disminuye la velocidad de propagación de la llama. Xi et al informaron un comportamiento de retardante de llama en las espumas de poliuretano debido a la descomposición endotérmica y la reacción de liberación de agua al agregar 8 a 14% en peso del relleno ATH en un sistema sinérgico. También informaron que el agua liberada de ATH reaccionó con los productos de descomposición y formó polifosfato, aumentando el efecto de barrera de la capa de carbón al calor y la llama. 42 Sin embargo, se informaron resultados contradictorios para la liberación de amoníaco y el agua debido a la incorporación de ATH en matrices de polímeros, lo que condujo a una degradación más temprana de EVA 43 y poli (1,4-butanodiol succinato) (PBS) debido a agua caliente hidrólisis.
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