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Toxicité des nanotubes de carbone envers l'homme et l'environnement

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Réaction au feu des nanocomposites

Auteur(s) : José-Marie LOPEZ-CUESTA, Laurent FERRY

Date de publication : 10 janv. 2013

Relu et validé le 02 oct. 2020

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Régulation juridique et nanosciences

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RÉSUMÉ

La maîtrise du comportement au feu des polymères est un enjeu très important puisqu'elle est intimement liée à la sécurité des personnes et des biens placés en situation d'incendie. L'utilisation de nanoparticules comme constituants de systèmes retardateurs de flamme constitue une méthode d'amélioration du comportement au feu des polymères. La réaction au feu des nanocomposites dépend du type de particules incorporées et de la qualité de leur dispersion dans la matrice. Les principaux effets observés sont une augmentation de la stabilité thermique et une réduction du pic de débit calorifique.

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ABSTRACT

Fire reaction of nanocomposites

The mastery of the fire reaction of polymers is a major challenge as it is intricately linked to the safety of persons and goods in the event of a fire. The use of nanoparticles as components of flame-retardant systems is a method in order to improve the fire reaction of polymers. The fire reaction of nanocomposites depends on the type of incorporated particles and the quality of their dispersion in the matrix. The principal effects observed are an increase in the thermal stability and a reduction of the heat-output peak.

Auteur(s)

José-Marie LOPEZ-CUESTA : Professeur à l'École des mines d'Alès - Directeur du Centre des Matériaux des Mines d'Alès
Laurent FERRY : Maître-Assistant HDR à l'École des mines d'Alès

INTRODUCTION

Résumé

L'utilisation de nanoparticules comme constituants de systèmes retardateurs de flamme constitue l'une des méthodes innovantes permettant d'améliorer le comportement au feu des polymères. La réaction au feu des nanocomposites dépend du type de particules incorporées et de la qualité de leur dispersion dans la matrice, notamment grâce à des organo-modifiants. Les principaux effets observés sont une augmentation de la stabilité thermique et une réduction du pic de débit calorifique. Ces effets sont liés à des mécanismes tels que la réduction de la mobilité moléculaire, la modification des modes de dégradation ou encore la création de couches barrière à la surface des matériaux polymères.

Abstract

The use of nanoparticles as components of flame retardant systems is an innovating way of improving polymer fire behavior. The fire reaction of nanocomposites depends on the type of incorporated particles and the quality of their dispersion, thanks particularly to organomodifiers. The main observed benefits are the increase of thermal stability and the reduction of the peak of heat release rate. These effects result from mechanisms such as molecular mobility reduction, change in degradation pathways or creation of barrier layer at the surface of polymeric materials.

Mots-clés

matières plastiques, composites, tous secteurs, réaction au feu, nanocomposites, nanoparticules, retardateurs de flamme.

Keywords

plastics, composites, all sectors, fire reaction, nanocomposites, nanoparticles, flame retardants.

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BIBLIOGRAPHIE

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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

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* - SIGMA® Life Sciences Where Bio begins™, édition 2011-2012 https://www.sigmaaldrich.com/FR/fr/life-science/about-us/innovation

* - http://www.ineris.fr/substances/fr/substance/getDocument/2711

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

NF EN ISO 4589 (1996), Plastiques – Détermination du comportement au feu au moyen de l"indice d"oxygène (NF T 51071)

ASTM D 2863 (2010), Standard Test Method for Measuring the Minimum Oxygen Concentration to Support Candle-Like Combustion of Plastics (Oxygen Index)

ISO 5660 (2002), Essais de réaction au feu – Débit calorifique, taux de dégagement de fumée et taux de perte de masse

IEC 60695-11-10 (2003), Essais relatifs aux risques du feu – Partie 11-10 : Flammes d"essai – Méthodes d"essai horizontale et verticale à la flamme de 50 W

IEC 60332-3 (2000), Essais des câbles électriques soumis au feu – Partie 3-24 : Essai de propagation verticale de la...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - INTRODUCTION

2 - RÉACTION AU FEU DES POLYMÈRES

2.1 - Combustion des polymères
2.2 - Propriétés liées à la réaction au feu des polymères
2.3 - Caractérisation de la réaction au feu des polymères
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3 - NANOCOMPOSITES ET COMPORTEMENT AU FEU

3.1 - Types de nanoparticules et de nanostructures permettant d'améliorer la réaction au feu
3.2 - Mise en œuvre des nanocomposites
3.3 - Influence des nanoparticules sur la dégradation thermique, la réaction au feu et les mécanismes associés
- Quiz d'entraînement

4 - SYSTÈMES RETARDATEURS DE FLAMME COMPORTANT DES NANOPARTICULES

4.1 - Avantages et limites des nanoparticules comme retardateurs de flamme
4.2 - Combinaison des argiles organomodifiées avec des composés phosphorés
4.3 - Combinaison des argiles organomodifiées avec des minéraux hydratés
- Quiz d'entraînement

5 - APPLICATION DES SYSTÈMES RETARDATEURS DE FLAMME NANOCOMPOSITES EN CÂBLERIE

6 - CONCLUSION ET NOUVELLES TENDANCES

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