[EN] This work focuses on the synthesis and characterization of a green and renewable polyelectrolyte complex (PEC) containing phosphorus, nitrogen and carbon elements, based on the ionic complexation between chitosan (CS) and phytate ion. Introduction of this PEC to bio-epoxy resins, as sustainable flame retardant materials for the railway and aeronautical sector, leads to an improvement of the flame retardant properties. Thermogravimetric tests show an increase of more than 280°C in the total decomposition temperature of the PEC, with respect to the CS, and a percentage of char of 27% wt. at a temperature of 900°C. The incorporation of 20phr of PEC with 40phr of modified ammonium polyphosphate, APPm, into the bio-epoxy resin, (Bioepoxy/40APPm/20PEC) led to an improvement in the fire resistance of the material. The Bio-epoxy/40APPm/20PEC system showed a reduction of the total heat released, THR, of 90% compared to the bio-epoxy resin without additive, and 50% compared to the bioepoxy resin loaded only with 60phr of APPm, according to the cone calorimetry tests carried out. TFGM

[ES] Este trabajo se centra en la síntesis de retardantes de llama a partir de materias primas renovables para la obtención de resinas bio-epoxi ignifugas, como materiales sostenibles para el sector ferroviario y aeronáutico. Para ello se sintetizará un complejo polielectrolito (PEC), rico en carbono, fósforo y nitrógeno, a partir de quitosano (CS) y ácido fítico, cuyas propiedades le permiten actuar como un buen sistema intumescente. Los ensayos termogravimétricos muestran un aumento de más de 280°C en la temperatura de descomposición total del PEC, respecto al CS, y un porcentaje de residuo carbonoso de 27% wt. a una temperatura de 900°C. La incorporación de 20phr de PEC, a la resina bio-epoxi, junto con 40phr de polifosfato de amonio modificado, APPm, (Bioepoxi/40APPm/20PEC) condujo a una mejora de la resistencia al fuego del material. El sistema Bio-epoxi/40APPm/20PEC presentó una reducción del calor total liberado por unidad de área, THR, del 90% respecto a la resina bio-epoxi sin aditivar, y del 50% respecto a la resina bio-epoxi cargada únicamente con 60phr de APPm, según los ensayos de calorimetría de cono realizados. Fernández Bazán, M. (2020). Desarrollo de aditivos ignífugos a partir de biomasa e incorporación en matrices bio-epoxi como materiales sostenibles para el sector ferroviario y aeronáutico. http://hdl.handle.net/10251/149430

[CA] Aquest treball es centra en la síntesi de retardants de flama a partir de primeres matèries renovables per a l'obtenció de resines bio-epoxi ignifugues, com materials sostenibles per al sector ferroviari i aeronàutic. Per a això es sintetitzarà un complex polielectròlit (PEC), ric en carboni, fòsfor i nitrogen, a partir de quitosà (CS) i àcid fític, les propietats del qual li permeten actuar com a un bon sistema intumescent. Els assajos termogravimètrics mostren un augment de més de 280°C a la temperatura de descomposició total del PEC, respecte al CS, i un percentatge de residu carbonós de 27% a una temperatura de 900°C. La incorporació de 20phr de PEC, a la resina bio-epoxi, juntament amb 40phr de polifosfat d'amoni modificat, APPm, (Bio-epoxi /40APPm/20PEC) va conduir a una millora de la resistència a el foc del material. El sistema Bio-epoxi/40APPm/20PEC presentá una reducció de la calor total alliberada per unitat d'àrea, THR, del 90% respecte a la resina bio-epoxi sense additivar, i del 50% respecte a la resina bio-epoxi carregada únicament amb 60phr de APPm, segons els assajos de calorimetria de con realitzats

Desarrollo de aditivos ignífugos a partir de biomasa e incorporación en matrices bio-epoxi como materiales sostenibles para el sector ferroviario y aeronáutico

Development of flame retardants from biomass and incorporation into bio-epoxy matrices as sustainable materials for the rail and aeronautics sector

Abstract