Parmi les retardateurs de flamme, le MCA est un produit très en vogue ces dernières années, ayant même connu des périodes de pénurie. Mais qu'est-ce que le retardateur de flamme MCA ? Son principe de fonctionnement est-il clair ? Examinons cela ensemble !
Quels sont les retardateurs de flamme à base d’azote ?
Actuellement, les retardateurs de flamme à base d'azote comprennent principalement trois catégories : la mélamine, le dicyandiamide, les sels de guanidine (carbonate de guanidine, phosphate de guanidine, phosphate de guanidine condensé et sulfamate de guanidine) et leurs dérivés, notamment les dérivés de phosphate.
- Mélaminé
La mélamine est souvent utilisée comme composant moussant dans la fabrication de revêtements ignifuges intumescents, offrant un bon effet moussant et une formation dense de carbone. Outre son utilisation comme retardateur de flamme seul, l'espèce ignifuge couramment utilisée est un sel dérivé produit par réaction avec un acide et largement utilisé dans les plastiques PE, PP et PVC, ainsi que dans d'autres plastiques thermoplastiques et thermodurcissables. Associée au phosphate liquide, la mélamine est largement utilisée dans la mousse polyuréthane ignifuge.
- Dicyandiamide
Le dicyandiamide est principalement utilisé dans la fabrication de retardateurs de flamme à base de sel de guanidinium, qui peuvent remplacer la mélamine ou être combinés à celle-ci. Des brevets européens indiquent que le dicyandiamide, mélangé en proportions égales et ajouté à 5 %, permet au polyamide d'obtenir un effet ignifuge UL94 V-0, et que ce retardateur de flamme a peu d'effet sur la résistance à la déchirure du matériau. De plus, le dicyandiamide peut être utilisé pour fabriquer de la colle ignifuge pour le bois.
- Sels de guanidine
Outre leur utilisation comme intermédiaires dans la fabrication de médicaments et de colorants, les sels de guanidine sont souvent utilisés comme retardateurs de flamme pour les matériaux cellulosiques, tels que le bois, le papier et le carton. Ces retardateurs de flamme présentent des propriétés ignifuges durables, sont beaucoup moins hygroscopiques que les retardateurs de flamme inorganiques et possèdent de bonnes propriétés décoratives. Ils sont donc largement utilisés dans la fabrication de bois décoratifs haut de gamme. Ils peuvent également entrer dans la composition de l'agent moussant des revêtements ignifuges intumescents.
Le MCA est un additif ignifuge fabriqué à partir de mélamine et d'acide cyanurique à une température donnée, et synthétisé avec de l'eau comme milieu. Non toxique, inodore et sans goût, il présente une température de décomposition élevée (très stable à 300 °C, se décomposant au-dessus de 600 °C). Il présente non seulement un bon effet ignifuge, mais aussi une faible production de fumée lors de la mise en œuvre, une bonne compatibilité avec les matériaux polymères et aucune migration de surface. Il est principalement utilisé pour ignifuger le nylon, le PBT, le PP, les résines époxy, les organosiliciés, le polyuréthane, le caoutchouc et d'autres matériaux polymères. Son bon effet ignifuge est combiné avec les ignifugeants au phosphore, au brome et à l'antimoine, et peut également être utilisé en combinaison avec d'autres additifs pour obtenir un bon effet ignifuge. D'un point de vue économique, c'est le retardateur de flamme le plus efficace pour les matériaux en nylon. La littérature rapporte que l'ajout d'une fraction massique de 10 % de MCA au nylon 6, au nylon 66 ou à leurs mélanges peut atteindre la norme ignifuge UL94 V-0.
Mécanisme ignifuge
On pense généralement que les retardateurs de flamme à base d'azote sont susceptibles d'émettre des gaz ininflammables tels que l'ammoniac, l'azote, les oxydes d'azote profonds et la vapeur d'eau lorsqu'ils se décomposent sous l'effet de la chaleur. La génération de ces gaz et la décomposition des retardateurs de flamme absorbent la majeure partie de la chaleur, réduisant ainsi considérablement la température de surface du polymère.
Et ces gaz non inflammables, comme l'azote, jouent non seulement un rôle dans la dilution de l'oxygène de l'air et la concentration de gaz inflammables produits par la décomposition thermique des polymères, mais réagissent également avec l'oxygène de l'air pour produire de l'azote, de l'eau et des oxydes profonds, consommant de l'oxygène à la surface du matériau tout en obtenant un bon effet ignifuge.
Avantages du retardateur de flamme
- faible toxicité
Des expériences biologiques montrent que l'indice de toxicité des retardateurs de flamme halogènes requis pour obtenir la même performance ignifuge est cinq fois supérieur à celui des retardateurs de flamme azotés, et que l'émission de fumée des matériaux polymères traités avec des retardateurs de flamme azotés est faible, devancée seulement par les charges ignifuges inorganiques à base de métal. En particulier, la faible densité de fumée au début de l'incendie permet aux personnes de s'échapper et facilite la lutte contre l'incendie.
- Haute efficacité ignifuge
Grâce aux halogénures, aux oxydes métalliques, aux retardateurs de flamme phosphatés, aux hydrates inorganiques, aux composés hydroxyles, aux borures, aux silicates, aux composés carbonatés, aux composés azotés contenant le temps d'inflammation et le taux exothermique du test montre que l'efficacité des retardateurs de flamme azotés est la plus élevée.
- Moins corrosif
- Les gaz produits par les composés azotés lors de la combustion sont très corrosifs et n'ont pas d'effet corrosif significatif sur les produits électriques. Des expériences ont montré que les conducteurs ou composants électriques traités avec un retardateur de flamme à base d'azote peuvent continuer à être utilisés après un incendie.
- Aucun conflit avec les stabilisants de lumière dans les matériaux
Les retardateurs de flamme à base d’azote ne possèdent pas de groupes pouvant facilement générer des radicaux libres comme les halogénures et ne consomment donc pas les stabilisants de lumière présents dans certains matériaux.
- Température de décomposition thermique élevée
Il n'y a pas lieu de s'inquiéter de la décomposition du retardateur de flamme lors du traitement du matériau, ce qui pourrait entraîner une défaillance. Le matériau conserve de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance au feu même après extrusion par une extrudeuse multi-effets.
- Respectueux de l'environnement
Les déchets ne causent pas de pollution environnementale.
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