COMPOSITES Figura 3. Ingresos Globales (en millones de $ estadounidenses (USD)) del Mercado de Retardantes a la llama No-Halogenados, 2014-2025. Fuente: Grand View Research. Esta forma constituye la manera más sencilla y económica de apor- tarle retardancia a la llama a los composites y es por ello que es la forma más ampliamente utilizada. Sin embargo, es importante tener en cuenta que este método supone ciertos inconvenientes como son la compatibilidad entre la carga y la matriz, y la posible pérdida de propiedades mecánicas en el polímero. Retardantes a la llama Un retardante a la llama (FR, de sus siglas en inglés Flame Retardant) es un aditivo capaz de modi car, reducir, retrasar o incluso eliminar el proceso de combustión de los materiales. De esta manera, la fun- ción principal de un retardante a la llama es incrementar el tiempo de huida y, por lo tanto, el tiempo de respuesta para combatir el incendio y aumentar la seguridad. Los aditivos retardantes a la llama más ampliamente utilizados son los com- puestos minerales, los compuestos halogenados, los compuestos en base fósforo, en base nitrógeno, en base silicio y las partículas nanométricas. En la tabla 1 se muestra un resumen de los principales mecanismos de actuación y los principales tipos de ignífugos de cada familia Actualmente los retardantes a la llama se usan principalmente en sistemas que contienen diferentes componentes ignífugos. De esta manera se consigue un efecto sinérgico que mejora las propiedades de los materiales frente al fuego con respecto a los componentes por separado. Así, por ejemplo, se puede combinar la formación de una capa carbonosa producida por un retardante a la llama de base fósforo con la acción en la fase gaseosa producida por un retardante de llama halogenado o bien, se puede conseguir reforzar un mismo tipo de mecanismo por combinación de dos clases de FRs, como nanoarcillas con ignífugos en base fósforo, actuando ambos en la fase condensada. Figura 4. Potenciales aplicaciones de los nuevos materiales sostenibles con propiedades ignífugas. Otro tipo de combinación de componentes para conseguir retardancia a la llama en los materiales poliméricos son los llamados sistemas intumescen- tes. Se basan en la formación de una capa voluminosa y aislante que actúa como protección a través de la carbonización y del espumado simultáneo. La formulación de un sistema intumescente consiste en tres componentes: (i) una fuente ácida (ácido fosfórico, sulfúrico, bórico, sales de amonio, fosfatos de amina o amida, compuestos organofosforados), (ii) un agente carbonizante (suele ser un carbohidrato, por ejemplo almidón, dextrinas, sorbitol, manitol, etc) y (iii) un agente espumante o de hinchamiento (urea, melamina, poliamidas, resinas urea-formaldehído, etc). Estos sistemas se pueden emplear en un gran número de polímeros como poliamidas, poliés- teres, poliole nas, epoxi y estirénicos. Los nuevos sistemas intumescentes también son un ejemplo del efecto sinérgico contra el fuego mediante la combinación de distintos FRs.. De entre todos los retardantes que actualmente se encuentran en el mercado, se ha demostrado que las mejores propiedades para comba- tir el fuego se obtienen con los aditivos halogenados. Dichos aditivos habían constituido la mayor parte de las soluciones retardantes a la llama hasta que aparecieron nuevas directivas medioambientales como las de REACH, WEEE y RoHS, que actualmente restringen su uso. Esto es debido a los efectos adversos que producen tanto sobre el organismo como sobre el medio ambiente, entre los que cabe destacar la toxicidad, la bioacumulación, la persistencia en el organismo y la transferencia de largo alcance a través de la cadena tró ca. Es por ello que las nuevas tendencias en la aditivación con retardantes a la llama se basan en la utilización de sustancias no halogenadas. Dentro de los ignífugos no halogenados, el trihidrato de aluminio (ATH o Al(OH)3) es el retardante de llama más utilizado, que junto con otros hidróxidos metálicos como el de magnesio y los aditivos basados en fósforo suponen casi la mitad en peso del mercado (ver gura 3). Se prevé que los ignífugos basados en fósforo sigan registrando una de las ganancias del mercado más rápidas, ya que se ha demostrado que son uno de los mejores sustitutos a los FRs halogenados tanto por coste como por rendimiento nal. Además, otros FRs como la melamina también seguirán experimentando un crecimiento continuado. Biocomposites con resistencia al fuego Al igual que se está realizando una fuerte inversión en el desarrollo de aditivos ignífugos que sean respetuosos con el medioambiente, también se está trabajando cada vez más en el uso de bioresinas y/o bras naturales con los que producir materiales compuestos más sos- tenibles. Son los llamados biocomposites, en los que al menos uno de los componentes (matriz o refuerzo) tiene origen biológico. Sin embargo, el principal reto que deben superar los biocomposites, tanto las bioresinas (al igual que ocurre las resinas tradicionales) como las bras naturales, es la in amabilidad durante su uso. Para cumplir los estrictos requerimientos y normativas de seguridad de algunos sectores como son las industrias del transporte o la cons- trucción (UNE-EN 45545, destinada al sector ferroviario o UNE-EN 13501-1, destinada al sector construcción), las propiedades de retardancia a la llama tienen que mejorarse pero manteniendo al mismo tiempo otras características importantes como las propie- dades mecánicas y térmicas, y también considerar otras cuestiones como riesgos para la salud, medioambientales, el tratamiento de aguas y el reciclaje. 76<<