Hacer que los retardantes de llama sean más seguros y fáciles de usar

Es muy probable que pases al menos parte del día sentado sobre espuma de poliuretano. Esta espuma es omnipresente en la tapicería de todo el mundo: en automóviles, sofás, ropa de cama y más. Lamentablemente, también son muy inflamables. Históricamente, los retardantes de llama halógenos se agregaban a la espuma para prevenir incendios, pero también se ha demostrado que son perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente, lo que genera una demanda de opciones más seguras.

En una conferencia pronunciada el jueves en la reunión de otoño de 2024 de la Sociedad Química Estadounidense en el Departamento de Química de Polímeros, un equipo de científicos de materiales presentó Jaime Grunlan Un laboratorio de la Universidad Texas A&M ha presentado su último retardante de llama. Dicen que el producto, un retardante que contiene boro que confiere propiedades autoextinguibles a la espuma de poliuretano, es más fácil de aplicar que otras alternativas y más seguro que los retardantes de llama halogenados.

Los científicos del laboratorio de Grunlan también han trabajado durante más de una década para encontrar mejores retardantes de llama para madera y algodón, así como para espuma. Si bien los retardantes de espuma anteriores protegían contra la combustión, su instalación requería varios pasos adicionales. Los científicos necesitan sumergir repetidamente la espuma en soluciones de polielectrolitos alternados con carga positiva y negativa para construir lentamente múltiples capas protectoras.

En comparación, su trabajo más reciente implica menos pasos. Los investigadores sumergen la espuma en un recipiente con solución de polielectrolito a temperatura ambiente solo una vez para aplicar una capa protectora.

“Si tienes un frasco, mezcla la pintura y luego, literalmente, sumérgela en [foam] «O puede conectar la solución a un dispositivo rociador y rociarla», dijo Gronlan. «Es simple y directo, y todo se hace a temperatura ambiente sin un entorno especial».

El equipo realizó un experimento añadiendo diferentes concentraciones de pentaborato de amonio al inhibidor. El aditivo contiene boro y se cree que es menos tóxico que los compuestos que se encuentran en los inhibidores a base de halógenos. Observaron que cuando encendieron la espuma con un soplete de butano, las muestras recubiertas con niveles más altos de pentaborato de amonio retuvieron más espuma y le dieron a la espuma la capacidad de extinguirse por sí sola (Material polimérico aplicado ACS 2024, DOI: 10.1021/acsapm.4c00400).

«Creo que tenemos el sistema más seguro, más fácil de aplicar y más eficaz. En términos de tiempo y esfuerzo de procesamiento, es muy conveniente en comparación con la tecnología capa por capa», afirmó Gronlan.

Gronlan dijo que está en conversaciones con empresas sobre la ampliación de la tecnología para su aplicación a productos comerciales. Añadió que el equipo puede seguir modificando el retardante de llama porque el recubrimiento hace que la espuma sea más pesada de lo que prefieren.

Kelvin ShaneUn químico y experto en materiales resistentes al fuego que se retiró del bórax estadounidense en 2006 y ahora trabaja como consultor para la industria de los polímeros, dijo que los resultados fueron «absolutamente sorprendentes». Añadió que tendría curiosidad por ver qué tan bien la tecnología pasa a aplicaciones comerciales en productos de espuma más grandes.