El dietilfosfinato de aluminio es un compuesto químico de fórmula Al ( C
4H
10O
2P ) 3 . Se descompone por encima de los 300 ° C.
En la familia de las sales de ácido dialquilfosfínico, se ha descubierto que el dietilfosfinato de aluminio es un excelente retardante de llama para uso en plásticos de ingeniería tales como poliamidas , poliésteres, termoestables y elastómeros. Fue desarrollado por Hoechst , más tarde por Clariant Chemical y Ticona. [1] En 2004 y 2012, Clariant Chemical abrió su primera y segunda líneas de producción comercial, respectivamente, en Huerth-Knapsack cerca de Colonia. [2] El dietilfosfinato de aluminio actúa como retardante de llama en la fase condensada contribuyendo a la carbonización de la matriz polimérica y protegiendo así el sustrato contra el ataque de calor y oxígeno. Paralelamente actúa en fase gaseosa porreacciones de radicales que eliminan de la zona de combustión los radicales de alta energía H. y OH., que determinan la propagación de la llama y la liberación de calor. [3] El fosfinato se vaporiza parcialmente y se descompone parcialmente en ácido dietilfosfínico volátil y un residuo de fosfato de aluminio, que actúa como barrera para el transporte de combustible y calor. [4] El dietilfosfinato de aluminio se utiliza como retardante de llama sin halógenos para poliamidas , poliésteres , termoestables.resinas (por ejemplo, epoxis) en aplicaciones de ingeniería eléctrica y electrónica (E&E) para interruptores, enchufes, ventiladores de PC y componentes estructurales y de carcasa. Smartphones, lavadoras y repuestos de aviones, entre otros, contienen el producto. Otras aplicaciones incluyen resinas termoendurecibles y adhesivos , así como cubiertas de cables y aislamientos hechos de elastómeros termoplásticos. El dietilfosfinato de aluminio puede dar a estos plásticos propiedades retardantes de llama que de otro modo solo se pueden lograr con plásticos costosos de alto rendimiento, con los que es menos fácil trabajar. El dietilfosfinato de aluminio se usa a menudo en combinación con otros aditivos retardadores de llama libres de halógenos como polifosfato de melamina o cianurato de melamina .
En formulaciones de poliamida 6 ( nailon 6 ) y 66 ( nailon 66 ) reforzadas con fibra de vidrio (GF) , así como en poliésteres como tereftalato de polibutileno (PBT) y PET, el dietilfosfinato de aluminio muestra un rendimiento excelente [5] en las pruebas de inflamabilidad UL 94 [ 6] (la especificación UL 94 V0 se cumple hasta 0,4 mm), así como en las pruebas de hilo incandescente requeridas para los electrodomésticos. [7] Aquí, las formulaciones con dietilfosfinato de aluminio cumplen con la prueba de encendido con hilo incandescente (GWIT) [8] a 775 ° C y la prueba de inflamabilidad con hilo incandescente (GWFI) [9] a 960 ° C. Otro criterio importante en las aplicaciones de E&E es elÍndice de seguimiento comparativo (CTI), [10] [11] que determina el riesgo de seguimiento eléctrico del material aislante que está expuesto a entornos contaminantes y condiciones de la superficie. Con formulaciones que contienen dietilfosfinato de aluminio, se logra el requisito más alto de 600 V (valor numérico del voltaje más alto al que un material aislante eléctrico soporta 50 gotas de solución de prueba electrolítica). Otros beneficios de las poliamidas y poliésteres que contienen dietilfosfinato de aluminio son la baja densidad de humo, lo que los hace adecuados para aplicaciones de material rodante según EN 45545, [12] , así como la buena estabilidad a la luz necesaria para aplicaciones en exteriores.
La directiva RoHS de la UE obligó a los fabricantes de E&E a cambiar a sistemas de soldadura sin plomo que funcionan a temperaturas aproximadamente 30 ° C más altas que los sistemas tradicionales. En particular, en la llamada tecnología de montaje en superficie (SMT) utilizada para conectar componentes semiconductores mecánica y eléctricamente a placas de circuito, las resinas tienen que soportar temperaturas máximas de 260 ° C y más durante el proceso de soldadura. Esto provocó el rápido crecimiento de resinas poliméricas basadas en poliamidas con puntos de fusión superiores a 300 ° C, en particular PPA y Nylon 46.. La aplicación requiere que la resina pase las clasificaciones GWIT y UL94 mencionadas anteriormente. El dietilfosfinato de aluminio confiere este retardo de llama a las poliamidas al tiempo que cumple con otros requisitos como el CTI.