Ci-dessous, je liste un par un les principaux retardateurs de flamme inorganiques !
1. Hydroxyde d'aluminium (ATH) - le retardateur de flamme inorganique le plus couramment utilisé
Il représente plus de 80 % de la consommation mondiale de retardateurs de flamme inorganiques et agit par déshydratation endothermique (libération de vapeur d'eau) et dilution de l'oxygène.
2. Hydroxyde de magnésium (MH) - le dur à cuire dans les procédés à haute température
La température de décomposition atteint 340 à 490 °C, soit environ 140 °C de plus que l'ATH, et convient au traitement des plastiques techniques à haute température.
3. Phosphore rouge (PR) – le « radical » ayant la plus forte teneur en phosphore
Le phosphore rouge est le seul retardateur de flamme utilisé sous forme élémentaire. Sa teneur en phosphore dépasse 70 %. L'ajout d'une faible quantité suffit à rendre ignifuges les polymères oxygénés (comme le nylon et le PBT). Cependant, il absorbe facilement l'humidité et libère du PH₃, un composé hautement toxique ; sa microencapsulation est donc indispensable.
4. Polyphosphate d'ammonium (APP) - l'ingrédient essentiel du système ignifuge intumescent
L'APP est la principale source d'acide des retardateurs de flamme intumescents. Sous l'effet de la chaleur, il se décompose pour générer de l'acide polyphosphorique, qui favorise la formation de résidu carboné dans le polymère. Selon son degré de polymérisation, on distingue deux types d'APP : le type I et le type II. Le type II présente une meilleure stabilité thermique (jusqu'à 300 °C).
5. Trioxyde d'antimoine (Sb₂O₃) - le partenaire idéal des retardateurs de flamme halogènes
Son effet ignifuge propre est moyen, mais combiné à un retardateur de flamme halogène, il peut générer du trihalogénure d'antimoine, capturer les radicaux libres en phase gazeuse et isoler l'oxygène. C'est le fameux effet synergique halogène-antimoine.
6. Borate de zinc - un agent multifonctionnel
Il peut être utilisé seul ou en remplacement partiel de l'oxyde d'antimoine. Il permet de réduire la fumée, de favoriser la carbonisation et d'inhiber la formation de gouttelettes. Son efficacité est accrue lorsqu'il est combiné à de l'hydroxyde d'aluminium ou à du phosphore rouge.
7. L'hydrotalcite (LDH) – la « nouvelle star » des structures stratifiées
Hydroxyde double métallique lamellaire. Sous l'effet de la chaleur, les couches se décomposent et absorbent la chaleur, libérant de l'eau et du CO₂. Simultanément, les oxydes métalliques restants peuvent catalyser la formation de carbone. Souvent utilisé en synergie avec des systèmes ignifuges intumescents.
8. Montmorillonite (MMT) – une « barrière physique » à l’échelle nanométrique
La montmorillonite modifiée organiquement (OMMT) peut former une structure de pelage dans le polymère, qui migre vers la surface pour former une couche protectrice dense pendant la combustion, ralentissant le transfert de chaleur et de masse.
9. Graphite expansible (GE) – un « ver magique » qui se dilate lorsqu'il est exposé au feu
Sous l'effet de la chaleur, les intercalations entre les couches de graphite se décomposent, ce qui provoque une expansion rapide du graphite, de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de fois, pour former une couche de carbone vermiforme qui isole la chaleur et l'oxygène.
10. Attapulgite — Nano-squelette unidimensionnel
Elle possède une structure cristalline fibreuse et peut être utilisée comme synergiste ignifuge pour renforcer la couche de carbone.
11. Carbonate de calcium nano - expert en remplissage à faible coût
Il peut être utilisé comme charge dans les polyoléfines, et peut favoriser la formation de charbon et réduire le taux de dégagement de chaleur lors de la combustion.
12. Hypophosphite d'aluminium (AHP) - un stock potentiel parmi les sels inorganiques
Grâce à sa teneur élevée en phosphore, son efficacité ignifuge est supérieure à celle des sels inorganiques ordinaires et il convient aux matériaux tels que le PBT et le nylon. Cependant, sa stabilité thermique est légèrement inférieure, il convient donc d'être prudent lors de sa mise en œuvre.
13. Polyphosphate de mélamine (MPP) - un duo d'azote et de phosphore résistant aux hautes températures
Comparé au phosphate de mélamine (MP), le MPP a une température de décomposition thermique plus élevée (>310°C) et convient au nylon renforcé de fibres de verre ignifugé.
