Des ignifugeants plus sûrs et respectueux de l'environnement
Le projet DEROCA (Development of safe and eco-friendly flame retardant materials based on CNT co-additives for commodity polymers) a exploité l'effet synergique des nanotubes de carbone avec des retardateurs de flamme phosphorés et de nouveaux additifs prometteurs dans les systèmes intumescents ou à formation de croûte carbonée. Les partenaires du projet ont développé des méthodes de test et évalué l'utilisation sûre et l'absence de toxicité des nouveaux matériaux ignifuges. Les applications cibles comprenaient des chaises de stade, des tuyaux ondulés pour protéger les câbles électriques, des gaines de fils et de câbles, des mousses isolantes et des lames de ventilateurs industriels pour les systèmes de ventilation et de climatisation. Les résultats des tests ont permis de mieux comprendre les interactions entre les nanotubes de carbone et différents additifs ignifuges. Même si certains résultats préliminaires n'étaient pas très convaincants quant aux capacités ignifuges des nanotubes de carbone, de nouvelles approches ont été développées pour optimiser leurs propriétés. Les résultats des calorimètres à cône et des tests UL-94 (la norme pour la sécurité de l'inflammabilité des matériaux en plastique dans le cadre des tests de dispositifs et appareils) ont montré un effet amélioré et renforcé sur la carbonisation. Les résultats du projet ont révélé une réduction drastique de l'égouttement et du taux de propagation des flammes, ainsi qu'un effet synergique supplémentaire avec des produits ignifuges à base de phosphore. Cela a conduit à des solutions pour les thermoplastiques ignifugés; en particulier, un produit ignifuge non halogéné, qui surpasse la norme UL-94. Le règlement sur les produits de construction (RPC) de la Commission européenne a récemment été développé pour inclure les câbles et les fils qui doivent répondre à la nouvelle norme EN 50399 pour les performances incendie. Les chercheurs ont mis au point un test à petite échelle de câbles montés verticalement pour reproduire avec précision le comportement des câbles dans les appareils de test EN 50399. Dotés d'un modèle de pyrolyse du test à petite échelle, les concepteurs disposent maintenant d'un moyen de contrôler la conformité des nouveaux matériaux. En outre, des résultats prometteurs ont été obtenus en ce qui concerne la caractérisation de la production de fumée due à la combustion de polymères dans des conditions différentes. Les résultats ont été validés avec des données complètes de polymères avec et sans retardateurs de flammes, ce qui représente un outil précieux pour évaluer la toxicité des incendies, les risques d'inhalation et les transferts thermiques. Enfin, les chercheurs développent une évaluation du cycle de vie pour les produits ignifuges afin d'évaluer leur impact environnemental de bout en bout. Ces développements devraient bénéficier aux acteurs européens concernés ainsi qu'aux citoyens de l'UE qui, dans un avenir très proche, utiliseront des produits plus sûrs, moins chers et plus respectueux de l'environnement.
Mots‑clés
Retardateurs de flamme halogénés, DEROCA, nanotubes de carbone, calorimètre à cône, UL-94, retardateur de flamme non halogéné, norme EN 50399
