Flamme des retardateurs dans les plastiques: passé et présent

Flamme des retardateurs dans les plastiques: passé et présent

Les retardateurs de flamme sont une classe de produits chimiques spécialement conçus pour fournir une protection contre les incendies passive aux polymères dans des situations de risque d'incendie spécifiques. La protection contre les incendies fournie par les retardateurs de flammes peut varier du retard des flammes, ralentissant la croissance de la propagation de la flamme / libération de chaleur à la réduction de la fumée et des gaz toxiques. Lorsqu'ils sont correctement sélectionnés et utilisés, les retardateurs de flamme peuvent être utilisés pour mettre en œuvre une variété de mesures de sécurité. Il est important de se rappeler que chaque solution d'atterrissage de flammes doit être personnalisée pour un polymère spécifique et des tests spécifiques. En d'autres termes, les retardateurs de flammes sont des produits chimiques utilisés dans les thermoplastiques, les thermodosets, les textiles et les revêtements pour prévenir ou résister à la propagation du feu.

Les retardateurs de flamme sont un type d'additif en polymère qui est ajouté aux plastiques pendant le processus de fabrication pour apporter des avantages spécifiques au plastique que le polymère de base ne peut pas fournir par lui-même (par exemple, de meilleures propriétés mécaniques, thermiques ou électriques, la couleur, l'oxygène ou la protection UV). Un point important à comprendre est qu'il n'y a pas d'alartement de flamme universel, car un matériau qui fonctionne bien avec un polymère dans un test particulier peut ne pas fonctionner avec le même polymère dans un autre test, ou avec un polymère différent dans le même test. Chaque application issue de la flamme doit avoir un test spécifique pour un polymère spécifique. Le développement de nouvelles applications issues de la flamme nécessite des recherches appropriées et une observation minutieuse de la chimie des polymères, un comportement de décomposition thermique en polymère et des mécanismes issus de la flamme.

La taille mondiale du marché de l'industrie des retardateurs de flammes était de 7,2 milliards USD en 2022, augmentant à un TCAC d'environ 5,1% et devrait atteindre 9,7 milliards USD d'ici 2028. Les applications importantes incluent l'aérospatiale, l'automobile, les produits électroniques et électriques, les tapis, les textiles, le transport de masse (trains, navires et métrages), construction et construction, militaire et fil et câble.

Les retardateurs de flamme les plus courants sont les retardateurs de flamme bromés, qui sont largement utilisés en raison de leur grande efficacité dans un large éventail de polymères et d'applications, ainsi que de leur faible coût. Ces matériaux étaient connus dès les années 1930 et se sont révélés efficaces. Cependant, l'utilisation de certains retardateurs de flamme a soulevé des problèmes environnementaux et de santé et a dû être interrompu. Par exemple, les biphényles polychlorés (PCB) ont été interdits en 1977 après avoir été toxiques. L'UE a interdit plusieurs PBDES en 2008, 10 ans après que les PBDE s'accumulent dans le lait maternel en Suède.

En ce qui concerne les problèmes environnementaux, deux événements environnementaux majeurs ont attiré l'attention du public et conduit à un rejet général des produits chimiques dans le monde occidental. Il s'agit notamment du grand smog de Londres (Royaume-Uni, 1952) et de l'incendie de la rivière Cuyahoga (près de Cleveland, Ohio, États-Unis, 1969), où une manipulation incorrecte des produits chimiques a conduit à la rivière 'Catching Fire ' et provoquant un grand nombre de décès. 2006 a vu le dernier grand producteur de Pentabde et Octabde (Grand Lakes Chemical Company, qui fait maintenant partie de Chemtura) retirer volontairement ces deux produits chimiques du marché. En 2006, le dernier grand producteur de Pentabde et Octabde (Great Lakes Chemical Corporation, qui fait désormais partie de Chemtura) a volontairement retiré les deux produits chimiques, et l'Agence américaine de protection de l'environnement (e PA) les a étroitement réglementés pour s'assurer qu'il n'y aurait pas de nouvelles utilisations significatives pour eux.

En plus de cela, en mai 2012, le Chicago Tribune a publié un article informatif appelant à l'interdiction de l'utiliser de toute la classe des retardateurs de flamme. Dans l'article, le Chicago Tribune a mentionné que les produits chimiques toxiques utilisés dans les produits en plastique ont été liés à de graves problèmes de santé, notamment le cancer, les problèmes de développement, les carences neurologiques et la fertilité altérée.

Compte tenu des inconvénients des retardateurs de flammes mentionnés ci-dessus, les retardateurs de flamme qui sont utilisés depuis des décennies, tels que les éthers diphényliques bromés (BDE) et l'hexabromocyclododécane (HBCD) ne seront plus autorisés à être utilisés après la fin de 2013 ou 2014.

À la lumière de toutes ces préoccupations, les fabricants d'atterrissage de flammes envisagent l'introduction d'un certain nombre de retardateurs de flammes différents qui ne sont pas nocifs pour l'environnement et ne causent pas de problèmes de santé.

Quoi de neuf avec les retardateurs de flamme?

Avec l'interdiction des retardateurs de flamme bromés, de nombreuses entreprises ont introduit de nouvelles alternatives. Dans de nombreux cas, l'alternative est un polymère bromé polymérisé ou un ignifuge non halogéné. En effet, les matériaux polymères ont tendance à avoir un impact environnemental beaucoup plus faible (faible bioaccumulation et toxicité) que les matériaux à petites molécules. L'utilisation de retardateurs de flammes polymères devrait se poursuivre alors que les fabricants d'atterrissage de flammes continuent de faire progresser cette technologie. En fait, du point de vue de la production, les retardateurs de flamme polymérisés offrent un certain nombre d'avantages par rapport aux retardateurs de flamme qu'ils remplacent. Plus précisément, ils peuvent être plus faciles à faire fondre en plastiques et fournir un meilleur équilibre entre les propriétés dans le produit en plastique final, qui sera un mélange polymère / polymère plutôt que par polymère avec des charges / additifs.

Nouveaux retardateurs de flamme commerciaux non halogénés

La première classe de nouveaux retardateurs de flammes non halogénés est les composés de phosphonate polymère / isomère. Tous ces additifs et oligomères peuvent être fondus, composés avec d'autres polymères ou utilisés directement comme matériaux intrinsèquement issus de la flamme. Ils ont été utilisés dans un large éventail d'applications telles que les fibres, l'électronique, le transport (aérospatiale, les trains), le bâtiment et la construction. Les polymères les plus efficaces semblent être ceux qui contiennent de l'oxygène dans le squelette du polymère, y compris les polycarbonates, les polyesters [insaturés, le téréphtalate de polyéthylène, le polybutylène téréphtalate], les polyuréthanes thermoplastiques et les résines époxy.

Revêtements protecteurs - Nouvelles méthodes d'atterrissage de la flamme

Une autre méthode pour obtenir une protection issue de la flamme dans les matériaux thermoplastiques est l'utilisation de revêtements protecteurs. Il existe deux méthodes principales associées aux thermoplastiques. Le premier est l'utilisation de revêtements réfléchissants infrarouges sur les thermoplastiques afin que le matériau ne chauffe jamais suffisamment pour se décomposer et s'enflammer thermiquement.

L'autre méthode de revêtement de protection est l'utilisation de revêtements couches par couche (LBL). Cette méthode a été utilisée avec succès sur les textiles et les mousses.

Retardants de flamme pour la fabrication d'additive en plastique

Au cours de la dernière année, une toute nouvelle technologie a ouvert de nouveaux marchés, de nouvelles applications et le potentiel d'amener la fabrication de produits en plastique à encore plus d'entreprises. La technologie qui a provoqué cette explosion est la fabrication additive ou l'impression 3D. La technologie de fabrication additive a le potentiel d'apporter des pièces, des conceptions et des formes personnalisés en plastique à bien des égards, à bien des égards très similaires à la façon dont la presse à imprimer a rendu le texte plus omniprésent.

La question est de savoir comment sont nés les retardateurs de flamme?

La réponse peut être trouvée dans l'application des pièces imprimées. Plus précisément, il s'agit d'examiner les utilisations des pièces imprimées et de tout risque d'incendie associé à ces utilisations.

Si vous imprimez simplement un jouet ou une forme soignée qui sera utilisé comme modèle, tout plastique compatible avec le processus d'impression 3D est acceptable. Cependant, si vous faites une enceinte personnalisée ou des pièces personnalisées pour une application électronique, il peut y avoir un risque d'incendie associé. S'il existe un potentiel de court-circuit près de la pièce en plastique, alors un retard de flamme peut être nécessaire, et les thermoplastiques courants utilisés pour l'impression 3D (généralement les hanches ou les abdos) peuvent ne pas être en mesure de répondre à ce besoin.

En plus de tous ces développements dans le domaine des retardateurs de flammes, diverses conférences ont eu lieu à l'échelle internationale où des experts dans le domaine se sont réunis pour discuter de la façon de faire des retardateurs de flamme qui ne constituent pas une menace pour l'environnement et la santé biologique. Nous convenons tous que les retardateurs de flamme sont nécessaires car ils empêchent les incendies, mais les fabricants d'atterrissage de flammes devraient essayer de proposer des formulations qui ne compromettent pas la santé de tous les êtres vivants tout en garantissant la sécurité environnementale.

Ce qui précède est l'introduction du contenu passé et présent du retardateur de flamme, si vous voulez continuer à discuter avec nous, bienvenue à nous contacter!