Os setores de construção civil e automotivo, entre outras indústrias, utilizam cada vez mais polímeros, além dos chamados materiais tradicionais, como metais e subprodutos metálicos, e materiais orgânicos, de pedra e de solo.
A principal vantagem dos polímeros é a combinação de seu baixo peso e diversas funcionalidades, incluindo isolamento térmico e acústico, estanqueidade e resistência, além dos vários tamanhos e acabamentos disponíveis. No entanto, eles também têm uma desvantagem — inflamabilidade, que deve ser levada em consideração ao estabelecer sistemas ativos e passivos de segurança e proteção em caso de incêndio na área imediata. Para resolver este problema, os materiais poliméricos podem ser modificados para torná-los retardadores de chama e, assim, melhorar consideravelmente seu desempenho ao fogo.
Isso costumava ser feito combinando polímeros com compostos halogenados. A maioria desses compostos agora são proibidos, porque liberam gases tóxicos quando queimam. Hoje, os fabricantes de compostos e processadores de plásticos usam aditivos retardadores de chama não halogenados, como alumínio, fósforo e magnésio. O problema é que matérias-primas de origem fóssil, como o fósforo, um recurso limitado, são consumidas para sintetizar esses aditivos. Estima-se que as reservas acessíveis de fósforo se esgotem em menos de cem anos.
Pesquisas estão em andamento para obter aditivos retardantes de chama de fontes renováveis. Esses aditivos não são halogenados e, portanto, possuem baixa toxicidade, sendo combinados com materiais renováveis em vez de produtos derivados do petróleo. Uma desvantagem é que esses aditivos têm pouca resistência a altas temperaturas, o que faz com que eles se degradem durante o processo de fabricação.
A microencapsulação é um método para prevenir a degradação que é usado nos setores de alimentos, cosméticos e farmacêuticos para aumentar a estabilidade térmica e controlar a taxa de migração, se necessário. A técnica de encapsulamento também tem sido aplicada nos últimos anos ao processamento de polímeros.
Uma vez sintetizados e desenvolvidos, os polímeros retardadores de chama podem ser usados na construção civil, bem como nos setores de mobilidade e transporte e eletroeletrônicos.
Cada setor industrial pode ser regido por uma regulamentação específica aplicável. Por exemplo, os produtos de construção podem ser classificados com base em sua reação ao fogo. Quando a Decisão 2000/147/CE da Comissão entrou em vigor para os produtos de construção, foi estabelecida uma classificação para a qual foi aplicada a Directiva 89/106/CEE do Conselho. Foi incluído na norma EN 13501-1 e lista sete possíveis categorias de desempenho ao fogo, conhecidas como classificações Euroclass A1, A2, B, C, D, E e F. Os materiais são classificados do melhor ao pior em relação ao desempenho ao fogo; classificações adicionais em alguns casos refletem a produção de fumaça (s1, s2 e s3, do menor para o maior) e a presença de gotículas em chamas (d0, d1 e d2, respectivamente para zero, algumas e muitas gotículas ou partículas em chamas) . Os testes utilizados para avaliar esses materiais em termos de desempenho ao fogo de produtos específicos podem ser ineficientes devido ao tempo necessário e à quantidade de material consumido durante a caracterização.
O Projeto IGNITION conduzido pelo AIMPLAS, o Centro de Tecnologia de Plásticos, tem um duplo objetivo.
Em primeiro lugar, visa sintetizar aditivos retardadores de chama inovadores a partir de recursos renováveis para reduzir seu impacto ambiental e garantir a baixa toxicidade dos produtos elaborados com esses aditivos em caso de incêndio.
O projeto também visa desenvolver novos métodos de análise de incêndio para caracterização de materiais com base em ensaios de calorímetro de cone (ISO 5660-1), que fornecem uma grande quantidade de informações sobre os materiais poliméricos avaliados. Essas informações são usadas para classificar os materiais com base em sua resposta ao fogo e otimizar os tempos de análise e o consumo de materiais necessários para a avaliação. Os resultados também podem ser comparados com outros métodos de teste que desenvolvem sua própria classificação.
Este projeto é financiado pelo Ministério da Economia Sustentável, Setores de Produção, Comércio e Emprego do Governo Regional de Valência através de doações do IVACE e é cofinanciado por fundos do FEDER da UE no âmbito do Programa Operacional do FEDER 2014-2020 da Comunidade Valenciana. Esses fundos são direcionados a centros de tecnologia da comunidade valenciana para realizar projetos de P&D não econômicos em cooperação com empresas em 2021.
Sobre o autor
José Vicente Izquierdo Núñez, é pesquisador do Laboratório de Caracterização AIMPLAS.