Retardantes de Chama

O termo “retardante de chama” não se refere a uma classe específica de produtos químicos; ele descreve sua função. Existem mais de 200 tipos diferentes de retardantes de chama, sendo que os elementos químicos mais comuns utilizados em sua composição são: bromo, cloro, fósforo, nitrogênio e  hidróxidos metálicos.

Os retardantes de chama são substâncias químicas que possuem a ação de retardar a ignição, diminuir a velocidade de queima e minimizar a emissão de fumaça dos materiais aos quais são incorporados. Eles são aplicados para reduzir a inflamabilidade intríseca dos polímeros, aumentando sua resistência à combustão. Ou seja, o uso do retardante de chama torna a propagação do fogo mais lenta, proporcionando um dos maiores benefícios do uso desse tipo de produto: salvar vidas.

A utilização de retardantes de chama aumenta consideravelmente o tempo de escape em caso de incêndio – de 2 para 20 minutos, em média – possibilitando às pessoas um tempo de fuga 10 vezes maior para evacuar o local em segurança. Outro fator positivo obtido com a utilização desse aditivo é a diminuição da produção de fumaça no local do incêndio.

Retardantes de chama

Existem mais de 200 tipos diferentes de retardantes de chamas, os quais são classificados de acordo com seus principais elementos constitutivos. Os elementos determinam sua reação química com fogo e, portanto, sua adequação em diferentes aplicações.

Os retardantes de chama bromados, um dos principais tipos utilizados, consistem em mais de 70 substâncias químicas diferentes com diferentes propriedades, são utilizados para equipamentos elétricos e eletrônicos, como televisores, computadores, rádios, frigoríficos e máquinas de lavar. Eles também são usados em diferentes tipos de transporte e em espuma para móveis estofados.

A carga de incêndio

Residênciais modernas e espaços públicos contêm materiais altamente inflamáveis. Embora o aumento do uso de plásticos, compósitos, espumas e enchimentos à base de fibras sintéticas tenha tornado nossa vida mais prática, confortável e eficiente em termos energéticos, este crescimento trouxe consigo um maior risco de incêndio, já que muitos desses polímeros podem ser altamente inflamáveis. Os móveis estofados, os tapetes, os revestimentos de parede e a cortina podem facilmente ignizar ou queimar rapidamente se não estiverem adequadamente protegidos e compatíveis com os padrões de segurança contra incêndio.

COMO OS RETARDANTES DE CHAMA FUNCIONAM

Os retardantes de chama atuam de três diferentes maneiras:
1.

Interrompendo o estágio de combustão no ciclo do incêndio, evitando ou atrasando o "flashover" ou o alastramento do fogo pelo ambiente, facilitando a fuga.

2.

Limitando o processo de decomposição dos materiais presentes no ambiente ao isolar fisicamente as fontes de combustível com uma camada carbonizada (char) resistente ao fogo.

3. 

Diluindo os gases inflamáveis e as concentrações de oxigênio na zona de formação da chama por meio da emissão de água, nitrogênio ou outros gases inertes.

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Um estudo realizado pelo National Institute of Standards and Technology dos EUA (NIST) demonstra que, atualmente, as pessoas têm em média apenas 3 minutos para escapar de um incêndio residencial. Na década de 70, o tempo era de aproximadamente 17 minutos. Esta redução drástica é resultado do aumento da presença de materiais inflamáveis em nossas residências.

Existe uma grande variedade de retardantes de chama atuando de maneira distinta. Enquanto alguns funcionam de forma isolada, outros são utilizados como “agentes sinérgicos”, atuando para aumentar o efeito de outros tipos de retardantes de chama. Esta variedade de produtos é necessária devido ao fato de que os materiais tratados são muito diferentes em sua natureza e composição.

Por exemplo, as resinas poliméricas têm uma ampla gama de propriedades físico-químicas e seu comportamento durante a combustão tende a ser distinto. Portanto, os retardantes de chama precisam ser escolhidos de acordo com cada tipo de material para, desta forma, reter funcionalidades fundamentais.

HALOGENADOS

Atuam principalmente na fase gasosa, emitindo radicais de baixa energia, como Br ou Cl, que substituem os radicais livres de alta energia H. e OH; extinguindo a decomposição exotérmica a qual contribui para formação de chama.

FOSFÓRICOS

Retardantes a base de fósforo (P) podem atuar na fase sólida e gasosa. Quando aquecidos, liberam uma forma polimérica de ácido fosfórico. Este ácido faz com que o material carbonize, formando uma camada vítrea de carbono, inibindo o processo de pirólise, que fornece combustível para a chama.

NITROGENADOS

Retardantes que contém nitrogênio (N) ajudam na formação de ligações cruzadas em estruturas moleculares do material tratado, inibindo a pirólise. Liberam gases inertes de nitrogênio que diluem a mistura de oxigênio, evitando a combustão.

HIDRETOS METÁLICOS

Compostos inorgânicos, tais como hidretos metálicos (Al e Mg) abrandam o processo de pirólise, liberando moléculas de água em seu estado gasoso, que diluem a mistura de oxigênio (comburente) e produzem uma camada não-inflamável e resistente na superfície do material.

icon-building-blue CONSTRUÇÕES E ESPAÇOS PÚBLICOS

Sejam residências, edifícios de escritórios, clubes ou teatros, os edifícios modernos são mais confortáveis do que nunca graças à materiais modernos, como plásticos e espumas isolantes, que infelizmente também são altamente inflamáveis. Nos cinemas e teatros, cadeiras confortáveis usam materiais como espuma de poliuretano. Os retardantes de chama ajudam a garantir a segurança, mesmo em locais lotados com uma alta concentração desses materiais. As espumas de isolamento estão nas paredes e nos telhados dos nossos edifícios, contribuindo para a crítica economia de energia. Como as espumas usadas em móveis estofados, as espumas de isolamento termoacústico para construções também correm o risco de serem altamente inflamáveis, daí a necessidade de torná-las retardantes a chama.

home-icon-blue  RESIDÊNCIAS - MÓVEIS ESTOFADOS, CORTINAS, COLCHÕES

As residências modernas contêm materiais altamente inflamáveis - não apenas em móveis, mas cada vez mais em aparelhos eletroeletrônicos. As placas de circuito impresso são essenciais para a maioria dos eletrônicos modernos. Os plásticos utilizados neles devem resistir ao calor gerado pela placa de circuito para serem seguros e confiáveis. A confiabilidade das placas de circuito impresso utilizando retardantes de chama bromados foi demonstrada ao londo de mais de 20 anos de uso. Os retardantes de chama bromados também são usados em móveis. As estatísticas mostram que os incêndios domésticos letais começam frequentemente nas camas ou nos sofás. É por isso que os enchimentos e materiais têxteis resistentes ao fogo em móveis e roupas de cama são essenciais.

transport-blue-icon   TRANSPORTE

Os retardantes de chama garantem que os materiais inovadores utilizados nos transportes modernos possam ser utilizados com segurança e cumprir rigorosos padrões internacionais de segurança contra incêndios.

Os aviões carregam uma grande quantidade de combustível e a cabine contém plásticos, polímeros e compósitos. Nos acidentes terrestres, os retardantes de chama ajudam a garantir que os passageiros possam sair do avião danificado de forma segura. Os retardantes de chama foram elogiados por salvar vidas após o acidente da Asiana Airline em San Francisco em 2013, bem como após o acidente de um jato de passageiros em Toronto em 2005, no qual as 309 pessoas a bordo sobreviveram. Retardantes de chama também são usados em trens onde cortinas, revestimentos e enchimentos de assento precisam ser seguros contra o fogo, assim como painéis verticais e horizontais. Finalmente, os materiais utilizados em automóveis estão sujeitos a uma enorme quantidade de estresse térmico diário, o que torna seu uso praticamente inconcebível sem a aplicação de retardantes de chama.

Peguntas frequentes (FAQs)

O que são retardantes de chama?

Retardantes de chama são substâncias químicas que possuem a ação de retardar a ignição, diminuir a velocidade de queima e minimizar a emissão de fumaça dos materiais aos quais são incorporados.  

Eles são aplicados para reduzir a inflamabilidade intríseca dos polímeros, aumentando sua resistência à combustão ou tornando a propagação do fogo mais lenta. Consequentemente, os retardantes de chama salvam vidas, pois aumentam o tempo de fuga em caso de incêndio.

O termo “retardante de chama” não se refere a uma classe específica de produtos químicos, ele descreve sua função. Existem mais de 200 tipos de retardantes de chama, sendo que os elementos químicos mais comuns utilizados em sua composição são: bromo, cloro, fósforo, nitrogênio e hidróxidos metálicos.

 

 

 

 

Por que é importante a utilização de retardantes de chama?

Os retardantes de chama são essenciais para reduzir ou retardar a propagação de incêndios. As residências, por exemplo, possuem potenciais riscos devido ao grande aumento de equipamentos eletrônicos e materiais plásticos. Um estudo¹ realizado pelo Instituto Nacional de Normas e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST) demonstra que quando os alarmes de fumaça são acionados, as pessoas no local do incêndio têm em média apenas 3 minutos para escapar; diferente do que ocorre em locais com produtos tratados com retardantes de chama, onde o tempo de fuga aumenta para cerca de 17 minutos, de acordo com o mesmo estudo realizado na década de 1970. Retardantes de chama devem ser vistos como uma proteção “oculta” contra o fogo, sendo que seus benefícios muitas vezes só são notados durante as ocorrências de incêndio.

 

Fonte:

¹US National Institute of Standards and Technology, Performance of Home Smoke Alarms, Analysis of the Response of Several Available Technologies in Residential Fire Settings, http://www.nist.gov/el/fire_protection/buildings/upload/NIST_TN_1455-1_Feb2008.pdf, February 2008   

Como funcionam os retardantes de chama?

Retardantes de chama podem ser adicionados a diversos tipos de materiais ou aplicados como tratamento para evitar incêndios por ignição, limitar a propagação do fogo e minimizar o dano em caso de fogo. O mercado possui uma grande variedade de retardantes de chama para atender as diferentes naturezas físicas e composições químicas de cada material, que por sua vez se comportam de formas distintas ao fogo.

Os retardantes de chama podem atuar de três maneiras:

  • Interrompendo o estágio de combustão do ciclo do fogo, incluindo a prevenção ou atraso do “flashover” (combustão generalizada dos materiais combustíveis em um mesmo ambiente).
  • Limitando o processo de decomposição por meio do isolamento físico das fontes de combustível disponíveis a partir da fonte de material com uma camada resistente ao fogo.
  • Diluindo os gases inflamáveis ​​e a concentração de oxigênio na zona de formação da chama, emitindo água, nitrogênio ou outros gases inertes.
Onde os retardantes de chama são utilizados?

Atualmente, os retardantes de chama são utilizados predominantemente em quatro áreas:

  • Materiais construtivos:  espuma de isolamento termoacústico, revestimentos de pisos e carpetes, paredes e coberturas);
  • Mobiliário: sofás, cortinas e colchões;
  • Instalações e equipamentos eletroeletrônicos: cabos, TVs e máquinas de lavar;
  • Transportes rodoviário, ferroviário, aéreo e marítimo;