Typical Applications and Flame-Retardant Strategies for Organic Phase-Change Materials

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Abstract

Este estudio comienza explorando las aplicaciones prácticas habituales de los materiales de cambio de fase (PCM) en diversas industrias, destacando su importancia en el almacenamiento de energía, la regulación de la temperatura y la gestión térmica. A continuación, subraya la necesidad de una funcionalización ignífuga adaptada a los escenarios de aplicación específicos de los PCM, especialmente considerando su uso en entornos críticos para la seguridad como la electrónica, la automoción y la construcción. Se presentan en detalle los métodos clásicos de caracterización para evaluar las propiedades ignífugas de los PCM, incluidos el índice límite de oxígeno, el ensayo de combustión vertical y el calorímetro de cono, que son normas ampliamente reconocidas en las pruebas de seguridad de materiales. Además, se examinan métodos de nuevo desarrollo para evaluar la seguridad frente a la combustión, como los ensayos de combustión directa, los experimentos de combustión con vela y la respuesta de temperatura en la cara posterior, que ofrecen una comprensión más completa de la resistencia al fuego del material. A continuación, este estudio ofrece un resumen exhaustivo y una clasificación de las estrategias ignífugas empleadas en los PCM, divididas en cuatro enfoques principales: (1) incorporación de retardantes de llama externos, (2) uso de microcápsulas ignífugas, (3) desarrollo de materiales de soporte ignífugos y (4) creación de PCM intrínsecamente ignífugos. Cada estrategia se analiza críticamente en términos de eficacia, aplicabilidad y posibles retos. Por último, la conclusión ofrece una panorámica del estado actual de los PCM ignífugos, aportando perspectivas sobre las futuras direcciones de desarrollo, incluida la búsqueda de soluciones ignífugas más sostenibles y eficientes, así como las perspectivas de su adopción más amplia en diversas industrias. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]