Microencapsulation et traitement ultrafin : à quoi servent ces nouvelles technologies ignifuges ?
Depuis la naissance du caoutchouc chloré auto-extinguible, l’utilisation de méthodes chimiques pour ignifuger les polymères remonte à plus de cent ans. Ces dernières années, avec une prise de conscience croissante de la sécurité et de la protection de l'environnement, les exigences en matière d'ignifugation ont fait l'objet d'une plus grande attention, conduisant à un développement rapide des technologies ignifuges et à l'émergence continue de nouvelles techniques.
Vous trouverez ci-dessous une brève introduction à plusieurs nouvelles technologies ignifuges.
Technologie de microencapsulation
L’application de la microencapsulation dans les retardateurs de flamme est une technologie relativement nouvelle développée ces dernières années. L’essence de la microencapsulation consiste à broyer le retardateur de flamme en fines particules, puis à les enrober de substances organiques ou inorganiques pour former des microcapsules d’un diamètre de 1 à 5 000 μm, dotées de membranes semi-perméables ou scellées. Alternativement, les retardateurs de flamme peuvent être adsorbés dans les pores de supports inorganiques ayant de grandes surfaces, formant des retardateurs de flamme microencapsulés en forme de nid d'abeilles.
Les formes des microcapsules sont diverses. Ils peuvent être sphériques comme des grappes de raisin ou de forme irrégulière. La surface de la capsule peut être lisse ou pliée. La membrane de la capsule peut être monocouche, double couche ou multicouche. Le matériau central entouré par la membrane peut être monocœur ou multicœur, comme le montre la figure ci-dessous.
La technologie de microencapsulation offre de nombreux avantages, tels que la prévention de la migration des retardateurs de flamme, l'amélioration de l'efficacité des retardateurs de flamme et l'amélioration de la stabilité thermique. Il est également très bénéfique pour la composition et la synergie des composants, ainsi que pour la fabrication de matériaux ignifuges multifonctionnels.
Technologie de traitement ultrafin
Les retardateurs de flamme inorganiques offrent des avantages tels qu'une stabilité élevée, une faible volatilité, une faible toxicité des fumées et un faible coût. Cependant, leur mauvaise compatibilité avec les polymères et les quantités importantes nécessaires réduisent souvent les propriétés mécaniques et thermiques du matériau. Actuellement, la principale direction de recherche et développement se concentre sur le traitement ultrafin et la nanonisation de l'hydroxyde d'aluminium (ATH).
L'ajout de grandes quantités d'ATH peut réduire les propriétés mécaniques des matériaux. Cependant, le remplissage avec de l’ATH microfin peut produire un effet de renforcement similaire à celui des particules rigides, en particulier avec les nanomatériaux. Étant donné que l’efficacité du retardateur de flamme est régie par des réactions chimiques, pour la même quantité de retardateur de flamme, des particules de plus petite taille entraînent des surfaces plus grandes et de meilleurs effets retardateurs de flamme.
De plus, le nano ATH superfin, grâce à des interactions interfaciales améliorées, peut se disperser plus uniformément dans la résine de base, améliorant ainsi plus efficacement les propriétés mécaniques du mélange. Les polymères ignifuges utilisant une technologie ultrafine combinent la flexibilité, la faible densité et la facilité de transformation des polymères organiques avec la résistance, la dureté, la résistance à la chaleur et la stabilité dimensionnelle des charges inorganiques, démontrant une forte vitalité.
Technologie macromoléculaire
Les développements actuels dans la technologie ignifuge révèlent de nombreuses nouvelles tendances. La technologie macromoléculaire est l’une des nouvelles technologies émergentes dans la recherche sur les retardateurs de flamme. Ces dernières années, la recherche dans ce domaine a été très active et a donné lieu à une série de réalisations. Par exemple, les nouveaux développements dans le domaine des retardateurs de flamme bromés se concentrent sur l’augmentation de la teneur en brome et du poids moléculaire. Il est bien connu que les principaux inconvénients des retardateurs de flamme bromés sont leur tendance à réduire la stabilité aux UV du substrat et à générer davantage de fumées, de gaz corrosifs et de gaz toxiques lors de la combustion, ce qui limite dans une certaine mesure leur utilisation. Les retardateurs de flamme bromés macromoléculaires sont nettement supérieurs à de nombreux retardateurs de flamme à petites molécules en termes de résistance à la migration, de compatibilité, de stabilité thermique et de retardateur de flamme, ce qui en fait potentiellement la prochaine génération de produits améliorés.
Un autre exemple est celui des composés d'esters de phosphate, qui ont une volatilité élevée et une faible résistance à la chaleur, nécessitant des améliorations à la fois de leurs performances ignifuges et des propriétés mécaniques des matériaux résineux composés. Les retardateurs de flamme macromoléculaires, tels que les polyarylsilico-diphosphates, présentent non seulement un excellent pouvoir ignifuge, mais offrent également des avantages tels qu'une stabilité thermique élevée, une faible volatilité, une bonne compatibilité avec les résines, aucun impact sur les performances de traitement, ainsi que la durabilité, la résistance à la lumière et la résistance à l'eau. Les retardateurs de flamme organophosphorés polymères sont également devenus un axe de développement clé, avec l'émergence successive d'une série de nouveaux retardateurs de flamme organophosphorés polymères ou de poids moléculaire élevé présentant une bonne compatibilité et une stabilité élevée.
Yinsu Flame Retardant se consacre depuis 21 ans aux retardateurs de flamme microencapsulés, couvrant toute la gamme allant du phosphore rouge aux systèmes phosphore-azote et organophosphorés. Nous utilisons une « armure invisible » pour combler les lacunes en matière d'ignifugation et améliorer les propriétés physiques, faisant de chaque particule d'ignifuge un outil permettant de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité des formulations de nos clients !
