Els retardants de flama són additius funcionals que confereixen propietats-retardants de flama als polímers inflamables. Estan dissenyats principalment per a retardar la flama en materials polimèrics. Hi ha diversos tipus de retardants de flama, classificats per mètode d'aplicació en retardants de flama additius i retardants de flama reactius.
Els additius retardants de flama s'afegeixen als polímers mitjançant la barreja mecànica per impartir retard de flama. Els retardants de flama additius inclouen principalment retardants de flama orgànics i inorgànics, retardants de flama halogenats (organoclorurs i bromurs orgànics) i retardants de flama no-halogenats. Els retardants de flama orgànics estan representats per compostos basats en brom-, fòsfor-nitrogen{-, nitrogen- i compostos de fòsfor vermell, mentre que els retardants de flama inorgànics inclouen principalment triòxid d'antimoni, hidròxid de magnesi, hidròxid d'alumini i sistemes de silici{7}}.
Els retardants de flama reactius participen en la reacció de polimerització com a monòmers i, per tant, impregnen el propi polímer de components retardants de flama-. El seu avantatge és que tenen menys impacte en el rendiment del material polimèric i proporcionen un retard de flama-de llarga durada.
Els retardants de flama són substàncies que augmenten la resistència a la flama dels materials polimèrics, utilitzats principalment en polímers com ara plàstics, cautxú i fibres, la majoria dels quals són inflamables. Especialment per als plàstics, les aplicacions dels quals en el transport, la construcció, els equips elèctrics, l'aviació i els vols espacials requereixen solucions urgents al problema de retard de flama. L'ús de retardants de flama generalment requereix les condicions següents: no han de reduir les propietats físiques del material polimèric, com ara la resistència a la calor, la resistència mecànica i les propietats elèctriques; la seva temperatura de descomposició no ha de ser massa alta, però no s'han de descompondre a temperatures de processament; han de tenir una bona durabilitat; bona resistència a la intempèrie; i haurien de ser barats.
En termes generals, els retardants de flama orgànics tenen una excel·lent afinitat. En els plàstics, els retardants de flama bromats tenen un avantatge absolut en els sistemes retardants de flama orgànics. Tot i que s'enfronten a moltes crítiques pel que fa a qüestions mediambientals, altres sistemes ignífugs han estat difícils de substituir-los.
Entre els retardants de flama no-halogenats, el fòsfor vermell és una opció superior, amb avantatges com ara una dosi baixa, una alta eficiència ignífuga, un baix fum, una baixa toxicitat i una àmplia aplicabilitat. El fòsfor vermell es pot combinar amb retardants de flama inorgànics com l'hidròxid d'alumini i el grafit intumescent per crear compostos de fòsfor/magnesi, fòsfor/alumini i fòsfor/grafit retardants de flama no halogenats, reduint significativament la dosi necessària i millorant així el rendiment físic i les propietats mecàniques dels productes plàstics i el processament. No obstant això, el fòsfor vermell normal pateix inconvenients com ara una fàcil oxidació i absorció d'humitat a l'aire, que suposa un risc d'explosions de pols, dificultats de transport i poca compatibilitat amb polímers, limitant la seva aplicació. Per solucionar aquestes deficiències, s'ha emprat la tecnologia de microencapsulació per crear fòsfor vermell microencapsulat.
El fòsfor vermell microencapsulat supera els desavantatges inherents del fòsfor vermell alhora que presenta una alta eficiència, baix fum i no producció de gas tòxic durant el processament. Es milloren la seva dispersibilitat, propietats físiques i mecàniques, estabilitat tèrmica i rendiment retardant de flama.
