Retardateurs de flamme à base de phosphate

Les retardateurs de flamme au phosphate (phosphonate) sans halogène sont relativement rares. Parmi les phosphates les plus couramment utilisés dans la production de mousses de polyester figurent le méthylphosphonate de diméthyle (DMMP) et l'éthylphosphonate de diéthyle (DEEP).

Diméthylméthylphosphonate (DMMP)

Le DMMP est un liquide transparent incolore ou jaune pâle. Avec un poids moléculaire de 124 et une teneur en phosphore de 25 %, c'est un ignifuge liquide sans halogène et à haute teneur en phosphore. Ses propriétés comprennent:

·Indice de couleur (APHA) : &le ;10

·Densité relative (25°C): 1.16

·Viscosité : ~175 mPa·s

·Acidité: <1,0 mgKOH/g

Les principales fonctionnalités de DMMP incluent: 

·Teneur élevée en phosphore et excellente ignifugation

·Faible dosage requis

·Rentabilité

·Facilité d'utilisation, avec une bonne solubilité dans l'eau et divers solvants organiques

·Faible viscosité

Le DMMP a une température de décomposition supérieure à 187°C, offrant une bonne stabilité thermique. Il est efficace dans les mousses de polyuréthane flexibles et rigides, en particulier dans les produits en mousse de couleur claire et appliqués par pulvérisation.

Mécanisme ignifuge

Lorsqu'il est exposé à une flamme, le DMMP se décompose à haute température. Le processus de décomposition produit de l'acide phosphorique, qui perd ensuite de l'eau pour former de l'acide pyrophosphorique, de l'acide métaphosphorique et de l'acide polyphosphorique. Ces composés de phosphore non volatils créent une couche protectrice d'acide phosphorique sur la surface en combustion, isolant le matériau de l'air et de la chaleur pour arrêter la combustion.

De plus, l'acide polyphosphorique favorise la carbonisation des matériaux polymères lors de la combustion, réduisant ainsi les réactions oxydatives et produisant de l'eau au cours du processus. À des températures plus élevées, le DMMP se décompose thermiquement en pentoxyde de phosphore, dioxyde de carbone et eau, diluant les gaz inflammables et évitant les émissions de gaz toxiques. Cela distingue le DMMP des retardateurs de flamme au phosphate halogéné.

Applications

·Ajout 5–10 % de DMMP sur mousse flexible permet d'obtenir un comportement auto-extinguible lorsque la source d'incendie est retirée.

·Pour la mousse rigide, 5 % de DMMP atteint un indice d'oxygène similaire (24,5) à celui de 14 % de TCEP ou de 18 % de tris(2,3-dichloropropyl) phosphate. Un contenu DMMP de 5–8 % permettent à la mousse rigide d’atteindre des performances ignifuges de premier niveau.

Autres composés phosphatés

D'autres composés phosphatés, tels que le phosphate de triméthyle, le phosphate de tri(m-tolyl) et le phosphate de diphényloctyle, jouent un double rôle de plastifiant et de retardateur de flamme.