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Polymères retardateurs de flamme sans halogène

15 septembre 2020

PCL lance les premiers matériaux PC/ABS et PC/ASA retardateurs de flamme sans halogène

PCL, compoundeur de thermoplastiques basé au Royaume-Uni, a mis au point dernièrement les premiers matériaux PC/ABS et PC/ASA FR (Flame Retardant) sans halogène au monde et sans compromis sur les propriétés matière. Retour sur leur démarche et les perspectives offertes par ces matériaux.

Les premiers matériaux PC/ABS et PC/ASA sans halogène 0,75 mm, certifiés retardateurs de flamme UL94 V0, sans compromis sur les propriétés.

Des choix plus respectueux de l'environnement, plus consciencieux et plus sûrs sont faits par les consommateurs chaque jour dans le monde entier.

Avec l'ajout des retardateurs de flamme standard dans les styrènes techniques et leurs mélanges tels que le TBBA et RDP/BPA-DP à la liste CoRAP (Community rolling action plan) de l'Agence européenne des produits chimiques, Polymer Compounders Ltd (PCL) savait qu'il fallait agir sur les types d'additifs utilisés dans toutes les applications importantes de retardateurs de flamme.

Le CoRAP, qu’est-ce que c’est ?

Le plan d’action continu communautaire (CoRAP) est une liste établie par l’agence européenne des produits chimiques (ECHA) et les États membres, qui répertorie les substances préoccupantes pour la santé humaine et/ou l’environnement, et devant faire l’objet d’une évaluation.

Chaque État membre peut ainsi proposer de nouvelles substances à inclure, conformément au règlement REACH, selon plusieurs critères de sélection tels que les risques potentiels : persistance, bioaccumulation et toxicité (PBT) potentielles, perturbation endocrinienne, ou cancérogénicité, mutagénicité et toxicité pour la reproduction (CMR) ; mais aussi les informations sur l'exposition et les volumes totaux enregistrés.

Si une substance figure sur la liste, l’un des États membres l’a évalué ou le fera dans les années à venir.

En raison de l'importance de la prochaine révision de l'Agence européenne des produits chimiques et de la conséquence d'un changement dans l'industrie, il était logique que PCL poursuive le développement d’un nouveau polymère breveté pour faciliter une transition vers des matériaux ignifuges plus sûrs.

PCL, avec ses connaissances et une expérience de plus de 50 ans dans les polymères, a accompli le développement non pas d'un, mais de deux matériaux ignifuges sans halogènes. Ces matériaux sont : PCABSCOM ™ B6000 - un mélange PC/ABS FR et PC-ASACOM™ S6000 - un mélange PC/ASA FR.

Les matériaux PC-ABSCOM™ B6000 et PC-ASACOM™ S6000 ne sont pas seulement plus sûrs, mais également bien plus performants dans l'exécution du travail exigé de tout retardateur de flamme halogéné. Enfin et surtout, ils sont conformes à l'ECHA.

Quelles sont les principales innovations ?

L’innovation clé s'est concentrée sur le fait que, traditionnellement, lorsque l’on ajoute un additif ou un retardateur de flamme à un matériau, d’autres aspects sont souvent sacrifiés, tels que la tolérance à la chaleur ou la résistance aux chocs. En d'autres termes, les matériaux ignifuges traditionnels sont incapables de résister aux contraintes du moulage sur le long terme.

Les substances ignifugées non halogénées ne se lient pas à la matrice du polymère et de ce fait, ils peuvent migrer. Un autre point faible de l'ignifugation traditionnelle est que le composant moulé final aura une rigidité moindre à des températures élevées en raison d’un effet « plastifiant » sur le polymère. En outre, les matériaux en ABS FR standards, qui contiennent également des halogènes, utilisent des produits chimiques supplémentaires tels que le trioxyde d'antimoine pour éteindre les flammes.

Le PC-ABSCOM B6000 PC/ASA et le PC-ASACOM S6000, en revanche, conservent leurs propriétés, leur permettant d'être utilisés dans de nombreuses applications. Cela s’explique par le fait que les propriétés du retardateur de flamme ne sont pas séparées du polymère d’un point de vue moléculaire.

Quelle est la particularité de ce développement technologique ?

Cette évolution technologique prouve que l'utilisation d'halogènes ou de matériaux en phase liquide ne sont pas nécessaires pour créer un polymère ignifuge. Elle démontre aussi que des produits plus sûrs tels que le PC-ABSCOM B6000 et le PC-ASACOM S6000 surpassent tous les aspects techniques requis par un composant retardateur de flamme.

PCL a travaillé en étroite collaboration durant de nombreux mois avec un laboratoire d’essai à la pointe de l’industrie (accrédité ISO 90001), pendant toutes les phases de mise au point des formules.

Et, quelles sont les propriétés de ces nouveaux matériaux ?

Plusieurs éléments caractérisent ces matériaux. En effet, ils sont :

  • sans halogène et qui présentent un profil de toxicité favorable par rapport à tous les autres matériaux halogénés ignifuges
  • sans migration
  • sans bioaccumulation
  • plus faciles à traiter à l'état fondu
  • sans perte de propriétés physiques par rapport aux matériaux ignifuges halogénés et liquides non halogénés.
  • brevetés et fabriqués au Royaume-Uni sur le site de fabrication de PCL à Durham dans des délais courts.

Les deux matériaux se distinguent néanmoins par des propriétés techniques légèrement différentes.

Données techniques du PC-ABSCOM B6000 :

  • Débit élevé et excellente capacité de traitement des outils complexes.
  • Bonne performance thermique Vicat (B/50) - 125°C.
  • Excellente résistance aux chocs - 46 kJ/m2.
  • Indice UL94 V0 sans halogène à 0,75 mm.
  • GWIT à 960°C.
  • Densité inférieure d'environ 5 % (Sg de 1,14g/cm3) par rapport à des matériaux similaires en PC/ABS FR.
  • Légèrement plus résistant avec un impact de 46 kJ/m2, il est un excellent choix pour les applications automobiles très spécifiques telles que les boîtiers ou les batteries de véhicules électriques, qui exigent de la robustesse, avec un retardement exceptionnel des flammes.

Données techniques du PC-ASACOM S6000 :

  • Excellente stabilité aux UV
  • Débit élevé et excellente capacité de traitement des outils complexes.
  • Bonne performance thermique Vicat (B/50) - 125°C.
  • Excellente résistance aux chocs -15 kJ/m2.
  • Indice UL94 V0 sans halogène à 0,75 mm.
  • GWIT à 960°C.
  • Densité inférieure d'environ 5 % (SG de 1,14g/cm3) par rapport à des matériaux similaires en PC/ASA FR.
  • Avec ses grandes capacités de résistance aux intempéries, il est un excellent choix pour toute utilisation extérieure qui exige également un retardement de flamme de premier niveau.

Les attributs de performance clés sont conservés, le PCABSCOM B6000 et le PCASACOM S6000 présentent tous deux un équilibre de pointe entre débit, impact, tenue en hautes températures et facilité de traitement. En outre, et surtout, les deux matériaux ne contiennent aucun des halogènes toxiques, de façon à instaurer un monde plus sûr pour tous.

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