Comprendiendo UL 94: Cómo evaluar las clasificaciones de inflamabilidad de plásticos

Hay muchos factores diferentes, incluyendo facilidad de ignición y capacidades de propagación de llama, que pueden influir en la inflamabilidad de un plástico. Para estudiar adecuadamente la inflamabilidad y determinar definitivamente qué tan inflamable es un plástico en particular, los ingenieros y equipos de producto recurren al estándar UL 94.

UL 94 es una prueba de inflamabilidad de plásticos ampliamente utilizada creada por Underwriters Laboratories (UL) que mide cómo arde una pieza plástica y qué tan bien previene llamas. Las pruebas de inflamabilidad UL 94 clasifican los plásticos según su capacidad para evitar la ignición, mantenerse consistentes a altas temperaturas y producir gotas de plástico inflamables.

Dado que las condiciones reales de incendio son impredecibles, la inflamabilidad UL 94 no refleja cómo reaccionará un material mientras está en llamas. Más bien, los estándares UL 94 determinan qué tan aceptable o utilizable es un material plástico específico para un propósito o pieza particular con respecto a su inflamabilidad.

Tabla de clasificación de estándares de inflamabilidad UL 94

La tabla de clasificación de estándares de inflamabilidad UL 94 contiene seis categorías, listadas de menos a más resistente a la llama:

Las clasificaciones UL 94 V-0, V-1 y V-2 son generalmente aceptables para electrodomésticos portátiles, desatendidos y de servicio intermitente como cafeteras o batidoras. Varios factores incluyendo tamaño y espesor de la pieza, distancia de partes vivas sin aislar, e ignición por hilo caliente determinarán qué clasificación se aplica.

Aditivos retardantes de llama para plásticos

La resistencia a la llama de un plástico puede mejorarse mediante el uso de aditivos, que son compuestos agregados a los plásticos para reducir la inflamabilidad. Los aditivos retardantes de llama para plásticos están diseñados para inhibir, suprimir o retrasar la combustión debido al calor y la llama, y proteger componentes plásticos de combustión antes de la ignición.

Muchos aditivos retardantes de llama para plásticos previenen la pirólisis para prevenir incendios. La pirólisis es un proceso donde las moléculas de polímero se degradan en moléculas de hidrocarburo y gases inflamables, luego se combinan con oxígeno para producir reacciones químicas exotérmicas. Los aditivos retardantes de llama reactivos se insertan en la propia molécula del polímero, mientras que los aditivos activos se mezclan en el polímero. Ambos tipos pueden suprimir la ignición en el estado de vapor (gaseoso) y condensado (sólido) de un incendio.

Hay tres procesos comunes para producir aditivos retardantes de llama:

Cuenche de radicales en fase gaseosa

Este es el tipo más común de aditivo retardante de llama para plásticos, conocido como retardantes de llama bromados (RFB). Los RFB son compuestos organohalogenados que sufren degradación térmica antes de liberar químicos, que disminuyen las reacciones de oxidación de las llamas. Los RFB son de bajo costo y funcionan con muchos polímeros, pero tenga en cuenta que los halógenos se consideran tóxicos para humanos y animales.

Degradación endotérmica

La degradación endotérmica usa compuestos minerales comúnmente conocidos como antiácidos, como hidróxidos de aluminio o magnesio, como retardantes de llama para la fase de vapor del fuego. Estos compuestos se descomponen cuando se someten a alto calor, absorbiendo el calor creado a través de reacciones endotérmicas. Esto detiene la combustión, enfría el material y previene llamas.

Protección térmica (formación de carbón)

Los retardantes de llama de fósforo son compuestos no halogenados que forman ácido fosfórico cuando se calientan, lo que carboniza un sólido y crea una capa gruesa de carbono. Esto aísla el polímero y ralentiza la pirólisis, resultando en la liberación obstaculizada de gases que podrían alimentar un fuego. Los aditivos retardantes de llama de fósforo pueden ser activos o reactivos, y podría agregar halógenos que actúan en la fase gaseosa del fuego para mayor protección.

Algunos plásticos son inherentemente resistentes al calor y tienen altos puntos de fusión, lo que ayuda a prevenir que se incendien. Estos plásticos no requieren aditivos retardantes de llama para combatir la combustión —por ejemplo, la polietereimida (PEI) es naturalmente resistente a la llama mientras que la polibenzimidazol (PBI) no arde y no tiene punto de fusión conocido.

Domine los estándares de inflamabilidad UL 94 con Fast Radius

Cuando se trata de inflamabilidad, no quiere arriesgarse. Referenciar la tabla de clasificación de estándares de inflamabilidad UL 94 le ayudará a usted y a su equipo de producto a elegir el mejor material para su aplicación. Los equipos de producto deberían ir un paso más allá y trabajar junto a expertos de la industria para entender con mayor precisión el estándar de inflamabilidad UL 94 de un material particular y asegurar que su próximo proyecto no se incendie.

Fast Radius puede ayudarle a acceder e interpretar las tablas de inflamabilidad UL 94 con confianza, para que sepa qué materiales son los más adecuados para sus propósitos. Nuestro equipo tiene amplia experiencia trabajando con una amplia gama de plásticos que han sido probados según los estándares de inflamabilidad UL 94, y le ayudaremos en cada paso del proceso de fabricación. Contáctenos hoy para encender su proceso de selección de materiales para piezas resistentes a la llama.

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