Principe
Ces dernières années, les risques environnementaux et sanitaires liés aux retardateurs de flamme halogénés utilisés dans les plastiques suscitent une inquiétude croissante. De ce fait, les retardateurs de flamme non halogénés ont gagné en popularité grâce à leurs caractéristiques plus sûres et plus durables.
Les retardateurs de flamme sans halogène agissent en interrompant les processus de combustion qui se produisent lorsque les plastiques sont exposés au feu.
1. Ils y parviennent en interférant physiquement et chimiquement avec les gaz inflammables libérés lors de la combustion. Un des mécanismes courants consiste en la formation d'une couche protectrice de carbone à la surface du plastique.
2. Sous l'effet de la chaleur, les retardateurs de flamme sans halogène subissent une réaction chimique qui libère de l'eau ou d'autres gaz incombustibles. Ces gaz créent une barrière entre le plastique et la flamme, ralentissant ainsi la propagation du feu.
3. Les retardateurs de flamme sans halogène se décomposent et forment une couche carbonisée stable, appelée charbon, qui agit comme une barrière physique, empêchant la libération ultérieure de gaz inflammables.
4. De plus, les retardateurs de flamme sans halogène peuvent diluer les gaz combustibles en ionisant et en capturant les radicaux libres et les composés inflammables volatils. Cette réaction interrompt efficacement la combustion en chaîne, réduisant ainsi l'intensité du feu.
Le polyphosphate d'ammonium est un retardateur de flamme sans halogène, composé de phosphore et d'azote. Il offre une excellente protection contre la flamme des plastiques et présente un caractère non toxique et respectueux de l'environnement.
Application des plastiques
Les plastiques ignifuges comme le PP ignifugé (FR PP), le PE ignifugé (FR PE), le PA ignifugé (FR PA), le PET ignifugé (FR PET), le PBT ignifugé (FR PBT), etc., sont couramment utilisés dans l'industrie automobile pour les intérieurs de véhicules, notamment les tableaux de bord, les panneaux de porte, les composants de sièges, les boîtiers électriques, les chemins de câbles, les panneaux électriques résistants au feu, les appareillages de commutation, les armoires électriques et les canalisations d'eau et de gaz.
Norme ignifuge (UL94)
La norme UL 94, établie par les Underwriters Laboratories (États-Unis), définit l'inflammabilité des plastiques. Elle classe ces derniers en six catégories, du moins ignifuge au plus ignifuge, selon leur comportement au feu dans différentes orientations et pour diverses épaisseurs.
| Homologation UL 94 | Définition de la notation |
| V-2 | La combustion s'arrête en moins de 30 secondes sur une pièce permettant la chute verticale de plastique inflammable. |
| V-1 | La combustion s'arrête en moins de 30 secondes sur une partie verticale, permettant ainsi aux gouttes de plastique de ne pas s'enflammer. |
| V-0 | La combustion s'arrête en moins de 10 secondes sur une partie verticale, permettant ainsi aux gouttes de plastique de ne pas s'enflammer. |
Formulation de référence
| Matériel | Formule S1 | Formule S2 |
| Homopolymérisation PP (H110MA) | 77,3% | |
| Copolymérisation PP (EP300M) | 77,3% | |
| Lubrifiant (EBS) | 0,2% | 0,2% |
| Antioxydant (B215) | 0,3% | 0,3% |
| Anti-goutte (FA500H) | 0,2% | 0,2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| Propriétés mécaniques basées sur un ajout de 30 % en volume de TF-241. Avec 30 % de TF-241 pour atteindre UL94 V-0 (1,5 mm). | ||
| Article | Formule S1 | Formule S2 |
| taux d'inflammabilité vertical | V0 (1,5 mm) | UL94 V-0 (1,5 mm) |
| Indice limite d'oxygène (%) | 30 | 28 |
| Résistance à la traction (MPa) | 28 | 23 |
| Allongement à la rupture (%) | 53 | 102 |
| Taux d'inflammabilité après ébullition de l'eau (70℃, 48 h) | V0 (3,2 mm) | V0 (3,2 mm) |
| V0 (1,5 mm) | V0 (1,5 mm) | |
| Module de flexion (MPa) | 2315 | 1981 |
| Indice de fusion (230℃, 2,16 kg) | 6.5 | 3.2 |
