El negro de carbón es un retardante de llama de uso común y muy utilizado en las industrias del plástico y el caucho. El negro de carbón tiene las ventajas de un bajo costo, una alta eficiencia y seguridad, y puede prevenir eficazmente que los materiales plásticos y de caucho se incendien y se quemen. El negro de carbón también puede tener algunos efectos adversos en las propiedades retardantes de llama.
El negro de carbón aumenta la conductividad térmica de los plásticos y cauchos. La conductividad térmica es un indicador cuantitativo de la conductividad térmica del material. Cuanto mayor sea la conductividad térmica, más fuerte será la conductividad térmica del material. El aumento de la conductividad térmica dificultará la disipación del calor, lo que prolongará el tiempo de combustión y dará como resultado una disminución del rendimiento ignífugo.
El negro de carbón contiene una cierta cantidad de humedad, que absorberá la humedad y aumentará el coeficiente de expansión térmica de los plásticos y el caucho. El coeficiente de expansión térmica es un indicador cuantitativo de la tasa de cambio de volumen del material durante el proceso de calentamiento. Cuanto mayor sea el coeficiente de expansión térmica, mayor será la deformación del material. El aumento del coeficiente de expansión térmica puede hacer que el material se vuelva quebradizo, lo que da como resultado tiempos de combustión más prolongados y propiedades retardantes de llama reducidas.
El negro de carbón producirá una gran cantidad de humo y gases nocivos durante el proceso de combustión, lo que aumenta los riesgos de incendio.
En aplicaciones prácticas, para mejorar el rendimiento del retardante de llama, es necesario utilizar negro de carbón de alta calidad y reducir adecuadamente la cantidad de adición. Al mismo tiempo, agregar algunos retardantes de llama de alta eficiencia, como silanos negros y retardantes de llama de pirogalol A a la fórmula, puede mejorar de manera más efectiva el rendimiento del retardante de llama y reducir el uso de negro de carbón.
Los investigadores también buscan constantemente retardantes de llama más avanzados y seguros para reemplazar al negro de carbón, como los retardantes de llama basados en grafeno y materiales nanocarbonados. Estos nuevos retardantes de llama generalmente tienen una conductividad térmica y un coeficiente de expansión térmica más bajos y no producen gases nocivos.
La amplia aplicación del negro de carbón en las industrias del plástico y del caucho se basa en sus excelentes propiedades retardantes de llama y su bajo coste. El negro de carbón también tiene algunos defectos que tienen un cierto impacto en las propiedades retardantes de llama. Por lo tanto, el uso de negro de carbón de alta calidad y la reducción adecuada de la cantidad añadida es una forma eficaz de mejorar el rendimiento del retardante de llama. Los investigadores también buscan constantemente retardantes de llama más avanzados y seguros para sustituir al negro de carbón, con la esperanza de resolver estos problemas y conseguir mejores propiedades retardantes de llama.