Tour d’horizon des systèmes ignifuges pour plastiques techniques !

—Partie I Retardateurs de flamme

Les plastiques techniques ont de bonnes propriétés mécaniques et une bonne stabilité dimensionnelle. Dans un environnement à haute et basse température, ils peuvent toujours conserver leurs excellentes performances, généralement utilisés comme pièces d'instrumentation, coques d'équipement et diverses pièces isolantes et autres structures techniques.Avec les progrès continus de la synthèse des polymères et de la technologie de traitement, les plastiques techniques ont pénétré dans tous les domaines de la vie des gens, dans certains cas, ils sont souvent en contact avec un environnement à haute température sur le terrain, les plastiques techniques sont ignifuges pour mesurer leurs performances globales d'un indicateur important.

Le caractère ignifuge des plastiques peut être évalué par la méthode d’essai de combustion, divisée en méthodes horizontales et verticales.La méthode verticale évalue le caractère ignifuge des matériaux en mesurant la durée de la rémanence et de la rémanence, la plage de combustion et la chute des particules.Selon le comportement de l'échantillon, les matériaux sont classés en niveaux V-0, V-1 et V-2 selon les critères indiqués dans le tableau 1 (V signifie combustion verticale).

Différents plastiques ont des propriétés de combustion différentes, par exemple le PC lui-même a un certain degré d'ignifugation et peut atteindre le grade V-2 lors du test de combustion verticale, tandis que l'ABS lui-même est inflammable et ne peut pas être classé.La modification ignifuge des plastiques par l'ajout de retardateurs de flamme peut retarder la combustion et réduire l'intensité de la combustion.Cependant, le plastique dans le processus de combustion, en plus de sa propre combustion, produit également des gouttelettes qui enflamment d'autres matériaux combustibles, ce qui entraîne la propagation du feu et entraîne de graves conséquences.Par conséquent, les plastiques ignifuges doivent souvent également ajouter un agent anti-goutte pour empêcher la matière fondue de couler pendant le processus de combustion.

Système ignifuge pour plastiques techniques

Le système ignifuge pour les plastiques techniques comprend des retardateurs de flamme, des résines de base et des agents anti-goutte.

01 Ignifuge

Les retardateurs de flamme utilisés dans les plastiques techniques sont principalement des retardateurs de flamme halogénés et des retardateurs de flamme au phosphore.

(1) Retardateurs de flamme halogénés

Les retardateurs de flamme halogénés sont divisés en retardateurs de flamme au chlore et en retardateurs de flamme au brome.Le retardateur de flamme au chlore est bon marché, mais il a une mauvaise stabilité thermique et ne convient qu'aux produits dont la température de traitement est inférieure à 200 ℃.

Les retardateurs de flamme bromés ont une efficacité ignifuge élevée, qui est deux fois plus élevée que les retardateurs de flamme chlorés, de sorte que le dosage relatif est faible et, en raison de sa bonne compatibilité mutuelle avec la résine de base, il a moins d'influence sur les propriétés mécaniques du matériau. et occupe une position importante dans le domaine des retardateurs de flammes.Les retardateurs de flamme halogénés sont l'un des principaux retardateurs de flamme utilisés dans les plastiques, avec une efficacité ignifuge élevée, une bonne résistance aux intempéries et une bonne stabilité thermique, et une faible influence sur les propriétés mécaniques des matériaux.

Les ignifugeants halogénés jouent principalement un rôle ignifuge dans la phase gazeuse, qui libère un gaz ignifuge d'halogénure d'hydrogène lorsqu'il est chauffé, ce qui peut diluer la concentration d'oxygène et de gaz inflammables dans l'air et peut éliminer ou réduire les radicaux libres réactifs générés dans l'air. processus de combustion des polymères, mettant ainsi fin ou ralentissant la réaction en chaîne dans le processus de combustion en phase gazeuse, et jouant le rôle d'ignifugeant.

Dans le même temps, dans la phase condensée, les retardateurs de flamme halogénés peuvent également former une couche carbonisée par réaction de déshydratation, recouvrant la surface du polymère pour isoler l'air, de manière à jouer un rôle ignifuge dans la phase condensée.Les retardateurs de flamme halogénés et les oxydes métalliques, les composés contenant du phosphore et d'autres agents synergiques utilisés conjointement avec l'effet ignifuge sont meilleurs, donc dans les applications pratiques, les retardateurs de flamme halogénés sont souvent utilisés en conjonction avec le trioxyde d'antimoine (Sb2O3).

Les retardateurs de flamme halogènes dans le processus de combustion produiront de la fumée et des gaz corrosifs, etc., pour la santé humaine et l'environnement, provoquant de graves catastrophes secondaires. C'est pourquoi les retardateurs de flamme respectueux de l'environnement à faible teneur en halogène ou sans halogène sont concernés.

(2) Retardateurs de flamme au phosphore

Les retardateurs de flamme au phosphore ont formé une large gamme de variétés, notamment les phosphates inorganiques, les esters de phosphate, les hétérophénols de phosphore, le nitrile de phosphore et le phosphore rouge.

Les retardateurs de flamme au phosphore dans le processus de combustion de décomposition de la formation d'acide contenant de l'oxygène à point d'ébullition élevé peuvent favoriser la déshydratation et la carbonisation du polymère, ainsi que la formation d'une couche protectrice de résidus carbonisés, de sorte que le polymère et l'isolation de l'air.

Dans le même temps, l'eau déshydratée absorbe une grande quantité de chaleur, ce qui peut également réduire la température de surface du polymère, obtenant ainsi l'effet ignifuge.Les avantages des retardateurs de flamme à base de phosphore sont une faible toxicité et corrosivité, une bonne stabilité thermique et un effet durable.L'Union européenne a interdit l'utilisation de retardateurs de flamme halogénés tels que les biphényles polybromés (PBB) et les éthers diphényliques polybromés (PBDE) dans la fabrication d'équipements électroniques.

L'ester diphénylique d'acide bisphosphorique (BDP) de bisphénol A-bisphosphorique ignifuge à base d'ester de phosphate est compatible avec le PC/ABS et d'autres plastiques techniques et présente les avantages d'une bonne performance environnementale, d'une stabilité thermique élevée et d'un faible impact sur les performances du matériau, il a donc été largement utilisé dans les téléphones portables, les ordinateurs portables et les équipements électroniques et électriques tels que les téléviseurs.