ESPUMAS IGNÍFUGAS DE POLIOLEFINA LIBRES DE HALÓGENOS V. Realinho 1 , M. Antunes 1 , L. Haurie 2 , M. Ll. Maspoch 1 , J. I. Velasco 1 1 Centre Català del Plàstic, Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal-lúrgica, Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech. C/ Colom 114, E-08222 Terrassa, Barcelona, Spain 2 Dpt. Construccions Arquitectòniques II. Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech, EPSEB. Av Dr. Marañon 44-50 08028 Barcelona España vera.realinho@upc.edu Resumen: En el presente trabajo se han preparado y caracterizado espumas ignífugas de poliolefinas libres de halógenos. Se ha utilizado para ello una formulación comercial, empleada típicamente en la industria de cables, y se le ha añadido pequeños porcentajes másicos (entre 2 y 4 %) de dos sistemas retardantes de llama: “sílice-borato de zinc” y nanolaminillas de “montmorillonita y grafeno expandible”. Durante la caracterización celular de las espumas, preparadas por espumación química utilizando como agente espumante azodicarbonamida, se ha constatado que la presencia de las nanopartículas promovía una estructura celular con tamaño de celda más pequeño. Mediante un análisis termogravimétrico, se ha observado un aumento del residuo inorgánico de la formulación base a temperaturas superiores a 500ºC. Esta observación puede ser debida, en cierta medida, a un efecto sinérgico entre ambos sistemas retardantes de llama, el cual promueve una mayor estabilidad térmica de la formulación base. Durante la caracterización del comportamiento frente al fuego mediante ensayos de cono calorimétrico, se ha constatado que el sistema “sílice- borato de zinc” retarda el tiempo hasta ignición de la llama (mayores valores de TTI) y que la presencia de las nanopartículas disminuye el valor del PHRR (máxima tasa de liberación de calor). Palabras clave: Poliolefinas, espumas, retardantes de llama, cono calorimétrico. 1. INTRODUCCIÓN. Debido a las exigentes normativas europeas, la necesidad de desarrollar nuevas formulaciones poliméricas ignifugas libres de halógenos ha ganado un especial interés en la industria. El PVC ha sido el polímero empleado tradicionalmente en las aplicaciones que requerían buenas prestaciones frente al fuego. Sin embargo, durante combustión se generan gases corrosivos, así como humo denso que dificulta el escape en un posible escenario de fuego [1]. Por ese motivo, recientemente se vienen desarrollando formulaciones con nuevos aditivos/cargas retardantes de llama en sustitución de los tradicionales sistemas halogenados. Entre los más utilizados destacan los hidróxidos metálicos [2,3], hidroxicarbonatos [4], boratos de zinc [5], sistemas intumescentes [6], sistemas de fósforo- nitrógeno [7] y retardantes de llama con silicio [8], entre otros. La incorporación de pequeñas cantidades de nanopartículas a formulaciones ignífugas ha sido contemplada en diversos estudios como potenciales agentes sinérgicos [9]. El efecto retardante de llama de estas nanopartículas es atribuido a la formación de una capa carbonácea en la superficie del polímero quemado, creando una excelente barrera física que protege al sustrato del calor y del oxígeno, y disminuye también el escape de volátiles inflamables generados durante la degradación del polímero [10]. En la literatura, todavía son relativamente escasos los trabajos que dedican su estudio a la caracterización del comportamiento frente al fuego de materiales espumados. Las principales referencias son de estudios en matrices de poliuretano [11], poliestireno y poliolefinas [12]. Por ese motivo, y porque estos materiales funcionales tienen un gran potencial en muchas aplicaciones donde los materiales sólidos pueden ser sustituidos por materiales más ligeros (y más económicos), es de gran interés en el estudio y desarrollo de materiales celulares poliméricos, así como la caracterización de su comportamiento frente al fuego. En esta medida, el presente trabajo tiene como principal objetivo desarrollar nuevas formulaciones ignífugas libres de halógenos y reducir la densidad de dichas formulaciones mediante el uso de un proceso de espumación química, así como caracterizar su estabilidad térmica y comportamiento frente al fuego, de cara a poder evaluar su potencial como materiales ligeros en aplicaciones donde se requieran buenas prestaciones frente al fuego. 2. MATERIALES. Se ha utilizado una formulación comercial de un copolímero de etileno-acrilato (EA) con carbonato cálcico y silicona, de nombre comercial Casico® de la empresa Borealis. A partir de esta formulación comercial polimérica se han preparado otras formulaciones, todas con un 3.5 phr de azodicarbonamida (ADC), utilizado como agente espumante, grado comercial Porofor ADC/M-C1, suministrada por Lanxess Energizing Chemistry y un 2 % en peso de acido esteárico, de Sigma-Aldrich (95 % de pureza). Con el objetivo de mejorar el