01 september 2013 | La Revue POLYTECHNIQUE 09/2013 | Matériaux

Un produit ignifugeant non toxique

Les produits ignifugeants sont souvent hautement néfastes pour la santé. Pourtant, on les retrouve dans des matières plastiques de toutes sortes qui, sans ces produits, pourraient s’enflammer très facilement. Les chercheurs de l'Empa ont réussi à fabriquer de tels produits, qui ne présentent aucun risque.

Les plastiques en polymères organiques brûlent généralement très bien en raison de leur teneur élevée en carbone; sous forme de mousse, ils s'enflamment très facilement et forment, selon leur composition chimique, des gaz toxiques, tels que de l’acide cyanhydrique ou le monoxyde de carbone. C'est pourquoi les produits comme les mousses de polyuréthane et les agents comparables doivent être protégés avec des produits ignifugeants. Ces mousses sont largement utilisées, dans les meubles capitonnés et les matelas, par exemple, comme matériau d'isolation et d'emballage, ainsi que comme mousses de montage.

Les tests normalisés d’inflammabilité montrent que les composés organiques contenant du phosphore (à gauche) protègent même mieux que les substances utilisées jusqu'à présent, telles que les TCPP (à droite).

Toutefois, les produits ignifugeants halogénés courants, tels que le Tris (propylène chloré), les phosphates (TCPP) ou certains diphényléthers polybromés (PBDE), sont soupçonnés de nuire à la santé et à l'environnement. Certaines de ces substances ont une durée de vie extrêmement longue et s'enrichissent dans l'environnement, elles ont un effet semblable aux hormones et sont même réputées cancérigènes. Une demande existe donc pour des matériaux de remplacement sans risques. C’est précisément ce que les chercheurs de l'Empa ont développé, en collaboration avec l'entreprise suisse «FoamPartner», dans le cadre d’un projet soutenu par la Commission pour la Technologie et l'Innovation (CTI).

Une mousse de polyuréthane sous un microscope éclairant: le produit ignifugeant n'a aucune influence sur la structure de la mousse (à gauche avec produit ignifugeant, à droite sans).

Plus sains, non nuisibles et sans surcroît de travail

Les nouveaux produits ignifugeants sont des composés organiques contenant du phosphore, appelés phosphoramidates. Les chercheurs de l’Empa ont synthétisé plusieurs de ces substances (qui se sont chaque fois distinguées au niveau du type de substituts aminés liés au phosphore) et les ont mélangées à de la mousse de polyuréthane en concentration croissante. Selon les premiers résultats, ces produits ignifugeants n'ont pas compromis le processus de fabrication de la mousse. Ainsi, les substances traditionnelles et nocives pourraient bientôt appartenir au passé. Les résultats de ces recherches ont récemment été acceptés par la revue spécialisée Industrial & Engineering Chemistry Research et leur publication a été autorisée.

Bibliographie

Neisius M., Liang S., Mispreuve H., Gaan S.: Phosphoramidate-Containing Flame Retardant Flexible Polyurethane Foams, Industrial & Engineering Chemistry Research,; DOI: 10.1021/ie400914u, http://bit.ly/16DHEFc