Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les retardateurs de flamme sont des composés chimiques améliorant la réaction au feu des polymères et composites et permettant leur utilisation en conformité avec la réglementation incendie. Le développement des retardateurs de flamme est conditionné par leur action propre sur la réaction au feu, leur capacité à ne pas dégrader les autres propriétés des matériaux, mais aussi par leurs impacts environnementaux et toxicologiques. L’article détaille la problématique de l’inflammabilité des polymères, les mécanismes généraux d’action des différentes familles de retardateurs de flamme ainsi que les effets de synergie. En dernier lieu, les aspects environnementaux, liés notamment au cycle de vie des polymères, sont évoqués.
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Flame retardants are chemicals meant to improve the reaction-to-fire of polymers and composites, and enable their use in conformity with fire safety regulations. The development of flame retardants is determined by their specific action on flammability, their ability to avoid degradation of other functional properties, and their environmental and toxicological impacts. This article details the problematics of polymer flammability, the mechanisms of action of the different classes of flame retardants, and synergistic effects. Finally, environmental issues, particularly those connected to the life cycle of polymers are addressed.
Auteur(s)
-
Jean BROSSAS : Professeur - Université Louis-Pasteur et Institut C. Sadron (1972-1993) - École d’Application des Hauts Polymères de Strasbourg (1990-1992)
INTRODUCTION
Il existe un grand nombre d’additifs retardateurs de flammes qui permettent aux matériaux ainsi formulés de passer certains tests au feu. Ces derniers sont souvent adaptés au type d’utilisation de l’objet fabriqué in fine et non reliés à des valeurs thermodynamiques intrinsèques. Les soucis initiaux du fabricant et du législateur depuis 25 ans concernaient surtout l’efficacité du retardateur de flammes, la réduction éventuelle des fumées, ainsi que la toxicité la plus réduite possible de ces matériaux en cas d’incendie. Vu l’abondance aujourd’hui des plastiques dans les ordures, i l sera demandé en outre aux retardateurs de flammes employés de ne pas produire de gaz toxiques lors de l’incinération des objets plastiques en fin de « vie », à moins qu’une politique générale de recyclage des plastiques ne se mette en place ou que les incinérateurs industriels ne travaillent à une température nettement plus élevée qu’actuellement.
Après quelques observations sur la faible résistance thermique des polymères et sur leurs principales voies de dégradation, les méthodes générales de l’amélioration de leur résistance au feu sont abordées dans cet article. Les différents retardateurs de flammes réactifs ou non, micromoléculaires ou macromoléculaires, sont passés systématiquement en revue, et les mécanismes d’action décrits dans chaque cas.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
polymers | fire retardancy
VERSIONS
- Version courante de oct. 2016 par Laurent FERRY, José-Marie LOPEZ-CUESTA
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Retardateurs de flammes inorganiques ou minéraux (rfM)5. Retardateurs de flammes contenant de l’azote (rfN)
Il y a peu de rfN utilisés seuls en tant que tels dans les polymères vinyliques, mais ils le sont dans certains polycondensats. Leurs performances seraient dues, entre autres, à une dilution des gaz combustibles [16]. Les rfN classiques font partie des groupes suivants.
-
Groupe de la triazine
La mélamine s’obtient à partir de la triazine ou de la cyanamide. Elle donne lieu à de nombreux dérivés minéraux (phosphate, borate) ou organiques (cyanurate de mélamine : mélamine avec acide isocyanurique) et à des structures cycliques condensées : « melem », « melon » [17].
En outre, la mélamine entre dans la formulation de retardateurs de flammes comme le Charguard 329.
-
Groupe de l’urée
L’urée est représentée par ses sels minéraux (phosphates) et ses dérivés organiques (diméthylolurée).
-
Groupe des complexes métal/amine
La mélamine est employée dans les mousses de PUR et dans les formulations pour plastiques microencapsulés. Elle est recommandée dans les polyesters thermoplastiques et dans les circuits imprimés époxydiques.
Le cyanurate de mélamine est incorporé dans les polyamides. Le PA 6 mélangé au cyanurate de mélamine (25 %) a un indice limite d’oxygène ILO de 42 donnant ainsi un matériau autoextinguible. L’isocyanurate de tris(pentabromobenzyle) est incorporé dans les produits transparents renforcés type PET, PBT...
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Retardateurs de flammes contenant de l’azote (rfN)
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WALL (L.A.) - Analytical chemistry of polymers Part II. - (KLINE (G.) Éd.). Interscience, New York, p. 181 (1962).
-
(2) - GRASSIE (N.) - Chemistry of high polymer degradation processes. - Butterworths, New York, p. 295 (1958).
-
(3) - GRASSIE (N.) - Chemistry of high polymer degradation processes. - Butterworths, New York, 240, p. 58 (1958).
-
(4) - FUCHS (V.W.), LOUIS (D.) - * - Makromol. Chem., 22, p. 1 (1957).
-
(5) - BURHART (W.J.), PARSONS (J.L.) - * - Polymer Sc., 22, p. 249 (1956).
-
(6) - LENZ (R.W.) - Organic chemistry of synthetic high polymer. - Interscience Publishers, p. 740 (1967).
-
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ANNEXES
1 À lire également dans nos bases
SAINRAT (A.) - Essais normalisés de réaction au feu. - [AM 3 540] Traité Plastiques et Composites, oct. 2005.
HAUT DE PAGE
NF EN ISO 4589-3 - 1996 - Plastiques. Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène. Partie 3 : essai à haute température - -
ASTM D 635 - 2006 - Standard Test Method for Rate of Burning and/or Extent and Time of Burning of Plastics in a Horizontal Position - -
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Akzo Nobel http://www.akzonobel.com/com
Alumines Durmax http://www.alumines-durmax.fr
Bayer...
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