Les zéolithes, nouveaux agents de synergie dans les systèmes intumescents : compréhension des mécanismes de protection du polyéthylène et de ses copolymères

Zeolites, new synergistic agents in the intumescent systems : study of the protection mechanisms in polyethylene and its copolymers

• Auteur / Autrice : Serge Bourbigot
• Direction : René Delobel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Spectrochimie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Zéolites

Ignifugeants

Copolymères

Polyéthylène

Résumé

L'objectif de ce travail est l'ignifugation des polyéthylènes et de ses copolymères à l'aide de systèmes retardants de flamme développant un phénomène d'intumescence dans les conditions du feu. L'association de zéolithes comme agents de synergie avec le système intumescent polyphosphate d'ammonium (app) pentaérythritol (per) met en évidence une amélioration très importante des propriétés retard au feu. L'étude comparative de systèmes app/per-zéolithes et app-per : aluminosilicate amorphe montre par ailleurs, que l'on doit utiliser une zéolithe à rapport si/al faible et avoir un aluminosilicate à réseau zéolithique pour obtenir les performances optimales. La compréhension des mécanismes d'action de la zéolithe est conduite avec une formulation éthylène-acrylate de butyle-anhydride maléique (lram3,5)-app/per-zéolithe du type 4a(si/al=1). La caractérisation mas-rmn #2#7al et #2#9si montre que la zéolithe est détruite par l'app pour former des alumino- et silicophosphates. Ces espèces stabilisent des chaînons polyéthyléniques sous forme d'esters de phosphoaluminosilicates organiques qui limite la dépolymérisation et donc la formation de petites molécules inflammables. Ces esters empêchent le développement des structures polyaromatiques condensées. Les chaînons forment des ponts entre les polyaromatiques qui donnent de bonnes propriétés mécaniques au revêtement intumescent. Par conséquent, au-delà de la protection par un processus chimique, la présence des chaînes polyéthyléniques assure une souplesse au matériau intumescent qui lui permet dans les conditions du feu, une bonne accommodation des contraintes et donc, un retard à la création et propagation de fissures