L’ignifugation des matériaux polymères
Retardateurs de flamme phosphorés commerciaux pour les polymères

1.1 La combustion des polymères

Un polymère organique est un matériau à forte concentration en carbone et hydrogène, éléments bien connus pour leur comportement réducteur. Chaque polymère représente donc un combustible potentiel dans certaines conditions, à savoir : une température élevée et la présence d’un élément comburant.

La combustion des matériaux polymères se décompose en deux étapes (figure 1) : la première étape de la combustion consiste en la dégradation thermique du polymère. Celle-ci est définie comme un processus physico-chimique complexe d’oxydation en réaction à un échauffement provoqué par un flux thermique externe . Cette étape de dégradation est un phénomène endothermique qui nécessite une énergie supérieure à l’énergie des liaisons du polymère. Premièrement, lorsque l’énergie du flux externe est supérieure aux énergies des liaisons faibles (liaisons van der Walls ou hydrogène), les interactions interchaînes sont rompues et le matériau passe de l’état vitreux à l’état caoutchoutique. Puis, si l’énergie du flux externe est supérieure aux énergies des liaisons covalentes du polymère, alors celles-ci sont rompues, générant ainsi un produit de décomposition. L’étape suivante consiste en l’oxydation des produits de décomposition gazeux combustibles par un comburant, généralement il s’agit de l’oxygène de l’air. Ce sont ces réactions d’oxydo-réduction du couple combustible/comburant qui constituent la flamme. L’inflammation de ces produits de décomposition est dite « spontanée » lorsque le flux thermique externe suffit à amorcer la réaction d’oxydo-réduction, ou bien « provoquée » lorsqu’elle est due à une source d’ignition (gouttelette enflammée, étincelle, particule incandescente…). Cette étape exothermique consomme les gaz de décomposition...