Contribution à l'étude de l'ignifugation du polyéthylène par intumescence : recherche d'un formulation mettant en oeuvre une résine formocrésolique et les esters phosphoriques de divers alcools et polyol

Contribution to the study of polyethylene fire retardancy by intumescence : research of a formulation involving a polyformocresolic resin and polyphosphoric esters of various alcohols and polyols

• Auteur / Autrice : Séghaièr Gandi
• Direction : Lucien Delfosse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique et macromoléculaire
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polyéthylène

Ignifugation

Résumé

L'objectif de ce travail est de trouver une voie d'ignifugation du polyéthylène par intumescence. On nomme intumescence le phénomène qui consiste en la formulation d'une couche protectrice plus ou moins alvéolaire, de résidu charbonneux à la surface du polymère au cours de sa combustion. Le polyéthylène ne donnant pas lieu spontanément à ce phénomène, un additif susceptible de conduire à l'intumescence a été recherché. Les résines formophénoliques peuvent jouer ce rôle jusqu'à un certain point mais il est préférable qu'elles aient un point de fusion assez bas. L'utilisation du polyformaldéhydeparacrésol a donné des résultats encourageants. Une autre possibilité réside dans l'utilisation d'esters phosphoriques d'alcools ou de polyols. Une étude systématique des diverses possibilités de formulation a été entreprise en faisant notamment varier : la stoechiométrie, la charge et la nature de l'alcool utilisé. Une formulation mettant en jeu le pentaérythritol a été optimisée et permet d'obtenir un indice d'oxygène de 30 avec le polyéthylène. Il est montré qu'il est préférable de réaliser la formulation par réaction directe de p2o5 sur les alcools lors de l'incorporation. La synthèse préalable des esters phosphoriques donne de moins bons résultats. Ceci est attribué à des phénomènes d'ordre physique (dispersion, homogénéité etc. . . ). Enfin, l’étude du charbonnement à des températures voisines de celles de la combustion a été effectuée à l'aide de diverses techniques (RPE, IRTF, ATG, microsonde ionique. . . ). Un mécanisme radicalaire d'interaction entre l'additif phosphore et la matrice polymérique est suggéré. On montre en outre que le phosphore s'accumule progressivement dans la couche superficielle du polymère en contact avec la flamme