Retardantes de Chama à Base de Fosfato

Os retardadores de chama de fosfato (fosfonato) sem halogênio são relativamente raros. Entre os fosfatos mais utilizados na produção de espumas de poliéster estão o dimetilmetilfosfonato (DMMP) e o dietil etilfosfonato (DEEP).

Dimetil Metilfosfonato (DMMP)

DMMP é um líquido transparente incolor ou amarelo claro. Com peso molecular de 124 e teor de fósforo de 25%, é um retardador de chama líquido sem halogênio e com alto teor de fósforo. Suas propriedades incluem:

·Índice de cor (APHA): ≤10

·Densidade relativa (25°C): 1.16

·Viscosidade: ~175 mpa·s

·Acidez: <1,0 mgKOH/g

Os principais recursos do DMMP incluem: 

·Alto teor de fósforo e excelente retardamento de chama

·Baixa dosagem necessária

·Custo-benefício

·Facilidade de uso, com boa solubilidade em água e diversos solventes orgânicos

·Baixa viscosidade

DMMP tem uma temperatura de decomposição acima 187°C, proporcionando boa estabilidade térmica. É eficaz tanto em espumas de poliuretano flexíveis quanto rígidas, especialmente em produtos de espuma de cores claras e aplicados por spray.

Mecanismo retardador de chama

Quando exposto a uma chama, o DMMP se decompõe em altas temperaturas. O processo de decomposição produz ácido fosfórico, que então perde água para formar ácido pirofosfórico, ácido metafosfórico e ácido polifosfórico. Esses compostos de fósforo não voláteis criam uma camada protetora de ácido fosfórico na superfície em chamas, isolando o material do ar e do calor para interromper a combustão.

Além disso, o ácido polifosfórico promove a carbonização dos materiais poliméricos durante a combustão, reduzindo as reações oxidativas e produzindo água no processo. Em temperaturas mais altas, o DMMP se decompõe termicamente em pentóxido de fósforo, dióxido de carbono e água, diluindo gases inflamáveis ​​e evitando emissões de gases tóxicos. Isto distingue o DMMP dos retardadores de chama de fosfato halogenado.

Aplicações

·Adicionando 5–10% de DMMP em espuma flexível atinge um comportamento autoextinguível quando a fonte de fogo é removida.

·Para espuma rígida, 5% de DMMP atinge um índice de oxigênio semelhante (24,5) a 14% de TCEP ou 18% de tris(2,3-dicloropropil)fosfato. Um conteúdo DMMP de 5–8% permite que a espuma rígida atinja um desempenho retardador de chama de primeiro nível.

Outros compostos de fosfato

Outros compostos de fosfato, como trimetil fosfato, tri (m-tolil) fosfato e difenil octil fosfato, desempenham funções duplas como plastificantes e retardadores de chama.