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Le MPP (polyphosphate de mélamine) est un type de retardateur de flamme couramment utilisé dans diverses applications, en particulier dans les matériaux polymères tels que les plastiques, les textiles et les revêtements.
MPP Polyphosphate de mélamine Flamme Le retardateur est un produit chimique composé que combine la mélamine et polyphosphate , offre amélioré ignifuge propriétés .
Numéro Cas : 218768-84-4.
SYNONYMES
de mélamine , mélamine acide polyphosphorique , polyphosphate à base de mélamine, MPP ignifuge , ignifuge dérivé de la mélamine retardateur
Aperçu des retardateurs de flamme
Les retardateurs de flamme sont des composés chimiques utilisés pour réduire ou inhiber l'inflammabilité des matériaux, en particulier des polymères.
Ces matériaux sont intégrés dans une large gamme d’applications, allant des textiles et de l’électronique aux matériaux de construction et aux composants automobiles.
Les retardateurs de flamme peuvent être classés en plusieurs types en fonction de leur composition et de leur mécanisme d'action :
Retardateurs de flamme halogénés : Ils sont à base d’éléments tels que le chlore ou le brome.
Ils fonctionnent en interférant avec le processus de combustion, notamment en phase gazeuse.
Retardateurs de flamme à base de phosphore : Ces retardateurs, dont les polyphosphates, agissent à la fois en phase gazeuse et solide en favorisant la formation d'une couche de charbon protectrice à la surface du matériau.
Retardateurs de flamme à base d’azote : des composés tels que la mélamine et ses dérivés sont largement utilisés en combinaison avec d’autres retardateurs de flamme pour améliorer la résistance aux flammes.
Retardateurs de flamme inorganiques : Ces composés, comme l’hydroxyde d’aluminium, agissent en libérant de l’eau lorsqu’ils sont chauffés, ce qui contribue à refroidir le matériau.
Spécificité du polyphosphate de mélamine (MPP)
Le polyphosphate de mélamine (MPP) est un retardateur de flamme avancé qui a gagné en popularité dans diverses applications en raison de sa combinaison unique de composants azotés et phosphorés.
Il est dérivé de la mélamine, un composé riche en azote, et du polyphosphate, un retardateur de flamme très efficace.
Le MPP offre des améliorations significatives en termes de retardateur de flamme et de stabilité thermique par rapport aux autres retardateurs de flamme, en particulier dans les matériaux polymères.
Importance du MPP : Le MPP est privilégié pour sa faible toxicité, sa sécurité environnementale et son mécanisme à double action, qui fonctionne à la fois en phase gazeuse (en libérant de l'azote et en formant une barrière protectrice) et en phase solide (en favorisant la formation de charbon et en réduisant le transfert de chaleur).
Composition chimique du MPP
Chimie de la mélamine
La mélamine (C₃H₆N₆) est un composé organique riche en azote.
Sa structure est constituée d'un cycle triazine, qui peut former une variété de dérivés qui améliorent la résistance au feu.
Les atomes d’azote de la molécule de mélamine agissent comme un stabilisateur de chaleur et forment des gaz non combustibles tels que l’azote lorsqu’ils sont exposés à des températures élevées, ce qui contribue à supprimer la propagation des flammes.
Propriétés de la mélamine : La teneur élevée en azote fait de la mélamine et de ses dérivés d’excellents candidats pour les applications ignifuges.
Le principal produit de dégradation thermique, l’azote gazeux, aide à supprimer le processus de combustion en diluant les gaz inflammables et en réduisant la disponibilité de l’oxygène.
Structure des polyphosphates
Les polyphosphates (PₓOₓ₋₁) sont des chaînes de groupes phosphate, souvent dérivées de l'acide phosphorique ou de l'anhydride phosphorique.
Ils sont très efficaces dans les applications ignifuges en raison de leur capacité à former un charbon stable lorsqu'ils sont exposés à la chaleur.
Cette couche de charbon agit comme une barrière protectrice qui ralentit le processus de combustion en limitant le transfert de chaleur au matériau sous-jacent.
Mécanisme ignifuge : les polyphosphates aident à favoriser la formation d'une couche de charbon stable et riche en carbone sur la surface du matériau lorsqu'il est chauffé.
Le charbon agit comme un isolant, réduisant l’inflammabilité globale du matériau.
De plus, ils peuvent libérer des gaz non combustibles qui diluent l’oxygène autour de la flamme, inhibant davantage la combustion.
Synthèse du MPP
La synthèse du polyphosphate de mélamine implique la réaction de la mélamine avec l'acide polyphosphorique dans des conditions contrôlées.
Ce processus se produit généralement en présence d’un catalyseur et à des températures modérées.
Le produit obtenu, le MPP, présente une teneur élevée en azote et en phosphore, ce qui est essentiel à ses propriétés ignifuges.
Processus de synthèse : La synthèse implique la condensation de la mélamine avec de l’acide phosphorique, qui forme un réseau polymère réticulé.
Cette structure chimique améliore à la fois la stabilité thermique et les performances ignifuges du matériau.
Mécanisme de retardement de la flamme
Mécanisme ignifuge à base de phosphore
Les polyphosphates agissent principalement en phase condensée en favorisant la formation d'une couche de charbon protectrice.
Ce processus est connu sous le nom d’intumescence, où le matériau gonfle et forme une structure semblable à de la mousse qui est très efficace pour empêcher la chaleur et l’oxygène d’atteindre les couches internes du matériau.
Formation de charbon : les dérivés d'acide phosphorique présents dans les polyphosphates catalysent la décomposition de la matrice polymère, conduisant à la formation d'une couche protectrice riche en carbone (char).
Cette couche ralentit le processus de combustion en réduisant le taux de transfert de chaleur.
Le rôle de la mélamine dans la décomposition thermique
La mélamine, lorsqu'elle est exposée à la chaleur, se décompose en libérant de l'azote gazeux, qui a un effet ignifuge.
L’azote agit comme un gaz inerte, diluant l’oxygène autour du feu et supprimant les réactions de combustion.
Cette propriété fait de la mélamine un synergiste efficace lorsqu’elle est associée à des retardateurs à base de phosphore comme les polyphosphates.
Produits de décomposition : Le principal produit de décomposition de la mélamine est l'azote gazeux, qui est non toxique et non combustible. Cette libération d'azote contribue de manière significative au mécanisme ignifuge global du MPP.
Interaction du MPP avec les polymères
L’interaction du MPP avec différents polymères améliore leur résistance à la propagation des flammes.
Lorsqu'il est incorporé dans des matrices polymères telles que le polyéthylène, le polypropylène et le polyuréthane, le MPP améliore la formation d'une couche de charbon protectrice et réduit la libération de gaz inflammables lors de la combustion.
Compatibilité des polymères : Le MPP est compatible avec divers systèmes polymères, notamment les thermoplastiques et les thermodurcissables, et il est souvent utilisé dans les formulations pour répondre aux normes strictes de sécurité incendie.
Propriétés et performances du MPP
Stabilité thermique
Le MPP est connu pour sa grande stabilité thermique, ce qui le rend efficace dans les applications à haute température.
La décomposition du MPP se produit à des températures élevées (généralement supérieures à 250 °C), garantissant que le retardateur de flamme reste efficace dans des conditions où d’autres retardateurs de flamme pourraient se dégrader.
Température de décomposition : Le MPP a une température de décomposition plus élevée que de nombreux autres retardateurs de flamme, ce qui constitue un avantage dans les applications qui nécessitent que les matériaux maintiennent leur intégrité structurelle à des températures élevées.
Compatibilité avec les polymères
Le MPP est compatible avec une variété de systèmes polymères, à la fois dans les formulations thermoplastiques et thermodurcissables.
La compatibilité avec des polymères tels que les polyoléfines, les polyesters et les polyuréthanes permet son utilisation dans diverses industries, de l'automobile à l'électronique.
Effet sur les propriétés physiques : L’incorporation de MPP dans des matrices polymères entraîne généralement une perte minimale de propriétés mécaniques telles que la résistance à la traction, la résistance aux chocs et la flexibilité.
Efficacité ignifuge
Le MPP a été testé à l'aide de plusieurs méthodes standard, notamment UL 94 (test de combustion verticale), LOI (indice limite d'oxygène) et les tests au calorimètre à cône.
Ces tests mesurent l’efficacité du MPP dans la prévention de la propagation des flammes, la réduction du dégagement de chaleur et la prévention de l’inflammation.
Test UL 94 : les matériaux modifiés MPP atteignent souvent des indices de résistance aux flammes plus élevés (tels que V-0 ou V-1) par rapport aux polymères non modifiés.
Test du calorimètre à cône : il a été démontré que le MPP réduit considérablement le taux de dégagement de chaleur maximal, un facteur essentiel pour améliorer la sécurité incendie.
Résistance environnementale
Le MPP présente une bonne résistance environnementale en termes de résistance aux intempéries, de résistance à l'eau et de stabilité aux UV, ce qui le rend adapté aux applications extérieures où le matériau peut être exposé à des conditions environnementales difficiles.
Résistance à l'eau et aux UV : les matériaux modifiés au MPP présentent une résistance accrue à l'absorption d'humidité et à la dégradation des UV, ce qui augmente la durabilité des produits contenant du MPP.
Applications des retardateurs de flamme MPP
Composites à base de polymères
L’incorporation de MPP dans les composites polymères améliore considérablement leur caractère ignifuge.
Il est largement utilisé dans les matériaux thermoplastiques et thermodurcissables, en particulier dans les industries où la sécurité incendie est une priorité.
Industrie automobile : le MPP est utilisé dans les matériaux intérieurs automobiles, le câblage électrique et d’autres composants pour répondre aux normes de sécurité incendie.
Électronique : Le MPP est incorporé dans les boîtiers en plastique, les connecteurs et les circuits imprimés pour améliorer la résistance au feu.
Textiles
Le MPP est utilisé dans les applications textiles pour améliorer la résistance aux flammes. Les textiles traités au MPP sont couramment utilisés dans les équipements de lutte contre l'incendie, les vêtements de protection et l'ameublement.
Tissus ignifuges : les tissus traités MPP offrent un degré élevé de résistance au feu sans sacrifier le confort ou la flexibilité.
Revêtements et peintures
Le MPP est incorporé dans les revêtements et les peintures pour améliorer la résistance au feu des surfaces.
Ces revêtements sont utilisés aussi bien dans les bâtiments industriels que résidentiels.
Revêtements résistants au feu : le MPP est ajouté aux revêtements résistants au feu pour l’acier, le bois et d’autres substrats afin de répondre aux réglementations de sécurité incendie des bâtiments.
Matériaux de construction
Dans la construction, le MPP est utilisé pour améliorer la résistance au feu de matériaux tels que les panneaux isolants, les matériaux de toiture et les panneaux muraux.
Isolation ignifuge : les matériaux isolants modifiés MPP offrent une meilleure résistance thermique et au feu dans les applications de construction.
Électricité et électronique
Le MPP est couramment utilisé dans la fabrication de câbles, de fils et de composants électriques résistants aux flammes.
Il permet de garantir que les systèmes électriques restent fonctionnels en cas d’incendie.
Fils résistants aux flammes : les fils traités MPP offrent une résistance au feu supérieure, ce qui est essentiel pour prévenir les incendies électriques.
Normes réglementaires et de sécurité
Réglementation mondiale sur les retardateurs de flamme
De nombreux pays et régions ont établi des réglementations concernant l’utilisation de retardateurs de flamme dans les produits de consommation, notamment dans l’électronique, les textiles et les matériaux de construction.
Cette réglementation vise à réduire les risques d’incendie tout en tenant compte des impacts environnementaux et sanitaires.
REACH et RoHS : Le règlement REACH et la directive RoHS de l'Union européenne restreignent l'utilisation de certains produits chimiques dangereux, y compris certains retardateurs de flamme.
TSCA (Toxic Substances Control Act) : Aux États-Unis, le TSCA réglemente l'utilisation de produits chimiques dans les produits industriels et de consommation, garantissant que les retardateurs de flamme répondent aux normes de sécurité.
Conformité du MPP aux normes
MPP est conforme à de nombreuses normes internationales de sécurité et d’environnement, ce qui en fait une option intéressante pour les fabricants cherchant à respecter des réglementations strictes.
Normes de sécurité et environnementales : MPP respecte les limites requises en matière de teneur en substances dangereuses et ne contient pas de substances nocives comme le brome ou le chlore.
Consignes de sécurité et de manipulation
Des protocoles de sécurité appropriés doivent être suivis lors de la manipulation du MPP, y compris l’utilisation d’équipements de protection individuelle (EPI) et une ventilation adéquate dans les environnements de production.
Stockage et manipulation : Le MPP doit être stocké dans un endroit sec et frais pour éviter toute dégradation et garantir une efficacité maximale dans les applications ignifuges.
Défis et limites
Défis dans la production de MPP
La synthèse du MPP peut être complexe et nécessiter des matières premières coûteuses, ce qui peut affecter sa rentabilité dans les applications à grande échelle.
Coût de production : Le coût de la mélamine et de l’acide phosphorique, ainsi que l’équipement spécialisé requis pour la synthèse du MPP, peuvent limiter son utilisation généralisée.
Limitations en matière de retardement de flamme
Bien que le MPP soit un excellent retardateur de flamme, il peut ne pas être aussi performant dans tous les matériaux et dans toutes les conditions.
Ses performances peuvent être influencées par des facteurs tels que la matrice polymère, les conditions de traitement et l’environnement d’application.
Performances dans des conditions extrêmes : le MPP peut ne pas fonctionner aussi bien dans des situations de sécurité incendie très exigeantes, telles que celles impliquant des températures élevées et une exposition continue aux flammes.
Problèmes de compatibilité
Le MPP peut parfois interagir avec d’autres additifs dans les formulations de polymères, entraînant une réduction des performances ou des effets secondaires indésirables tels qu’une décoloration ou une résistance mécanique réduite.
Interaction avec d’autres additifs : La présence d’autres produits chimiques, tels que des plastifiants ou des stabilisants, peut interférer avec les performances ignifuges du MPP.
Orientations futures
Progrès dans la technologie MPP
Les recherches en cours visent à améliorer les performances du MPP en améliorant sa stabilité thermique, en réduisant les coûts et en améliorant sa compatibilité avec différents systèmes polymères.
MPP nano-amélioré : la nanotechnologie est explorée comme moyen d’améliorer la résistance au feu du MPP en augmentant sa surface et en améliorant son interaction avec les matrices polymères.
Alternatives durables
Les recherches sur les retardateurs de flamme durables se poursuivent, l’accent étant mis sur le développement d’alternatives respectueuses de l’environnement qui fonctionnent aussi efficacement que les retardateurs de flamme conventionnels.
Retardateurs de flamme verts : MPP fait partie de la tendance émergente vers les retardateurs de flamme à base de phosphore et d’azote, qui offrent des profils de sécurité supérieurs par rapport aux options halogénées.
Tendances du marché mondial
Les réglementations en matière de sécurité incendie devenant plus strictes dans le monde entier, la demande de retardateurs de flamme efficaces et durables comme le MPP devrait augmenter, en particulier dans des secteurs tels que l'électronique, l'automobile et la construction.
Conclusion
Résumé du rôle du MPP dans la résistance au feu
Le polyphosphate de mélamine est un retardateur de flamme hautement efficace et respectueux de l’environnement qui combine les avantages de la chimie à base de phosphore et d’azote.
Sa capacité à améliorer la sécurité incendie sans compromettre les propriétés des matériaux en fait un choix idéal pour une large gamme d’applications.
Principales conclusions et observations
Le MPP offre des avantages significatifs en termes de résistance au feu, de sécurité environnementale et de compatibilité avec divers polymères.
Il s’est avéré être une alternative efficace aux retardateurs de flamme halogénés traditionnels.
Réflexions finales
MPP représente une solution prometteuse pour les industries qui cherchent à respecter des réglementations strictes en matière de sécurité incendie tout en minimisant l’impact environnemental.
Des recherches plus poussées sur ses propriétés et ses performances conduiront probablement à l’avenir à des technologies ignifuges encore plus efficaces et durables.
INFORMATIONS DE SÉCURITÉ SUR LE POLYPHOSPHATE DE MÉLAMINE MPP FLAMME RETARDATEUR
PREMIERS SECOURS mesures :
Description du premier aide mesures :
Conseils généraux :
Consultez un médecin .
Montrer ceci fiche de données de sécurité à le médecin présent .
Se déplacer hors de danger zone :
Si inhalé :
Si inspiré , bouger personne dans frais air .
S'il ne respire pas , donnez artificiel respiration .
Consultez un médecin .
Dans cas de contact cutané :
Prendre désactivé contaminé vêtements et chaussures immédiatement .
Laver désactivé avec savon et beaucoup d' eau .
Consultez un médecin .
Dans cas d' oeil contact :
Rincer soigneusement avec beaucoup d' eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin .
Continuer rinçage yeux pendant le transport vers hôpital .
Si avalé :
NE PAS induire vomissements .
Jamais donner rien par bouche à un inconscient personne .
Rincer bouche avec eau .
Consultez un médecin .
Lutte contre les incendies mesures :
Extincteur Médias :
Approprié extincteur Médias :
Utiliser eau spray , résistant à l'alcool mousse , sèche chimique ou carbone dioxyde .
Risques particuliers surgissant depuis le substance ou mélange
Carbone oxydes , Azote oxydes ( NOx ), hydrogène chlorure gaz
Conseil pour pompiers :
Porter des vêtements autonomes respiration appareil pour lutte contre les incendies si nécessaire .
Accidentel libérer mesures :
Personnel précautions , protection équipement et urgence procédures
Utiliser personnel protecteur équipement .
Éviter respiration vapeurs , brouillard ou gaz .
Évacuer personnel à sûr zones .
Environnement précautions :
Prévenir plus loin fuite ou déversement si sûr faire ainsi .
Ne laissez pas produit entrer drains .
Décharge dans le environnement doit être évité .
Méthodes et matériels pour endiguement et nettoyage en haut :
Tremper en haut avec absorbant inerte matériel et éliminer comme dangereux déchets .
Conserver dans un endroit approprié et fermé. conteneurs pour élimination .
Manipulation et stockage :
Précautions pour sûr manutention :
Éviter inhalation de vapeur ou brume .
Conditions pour sûr stockage , y compris n'importe lequel incompatibilités :
Garder récipient fermement fermé dans un endroit sec et bien ventilé lieu .
Conteneurs lequel sont ouvert doit être soigneusement rescellé et gardé droit à prévenir fuite .
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : Combustible , corrosif dangereux matériels
Exposition contrôles / personnels protection :
Paramètres de contrôle :
Composants avec lieu de travail contrôle paramètres
Contient Non substances avec professionnel valeurs limites d'exposition .
Exposition contrôles :
Approprié ingénierie contrôles :
Manipuler conformément avec bien industriel hygiène et sécurité pratique .
Laver mains avant pauses et à la fin de journée de travail .
Personnel protecteur équipement :
Œil / visage protection :
Fermement convenable sécurité lunettes de protection .
Écran facial (8 pouces minimum).
Utiliser équipement pour œil protection testé et approuvé sous approprié gouvernement normes comme NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
Protection de la peau :
Poignée avec gants .
Gants doit être inspecté avant à utiliser .
Utiliser approprié gant
suppression technique ( sans touchant gants extérieur surface ) à éviter le contact avec la peau avec ce produit .
Éliminer les produits contaminés gants après utiliser conformément avec en vigueur lois et bien laboratoire pratiques .
Laver et sec mains .
Coordonnées complètes :
Matière : Nitrile caoutchouc
Couche minimale épaisseur : 0,11 mm
de percée : 480 min
Matériel testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Éclabousser contact
Matière : Nitrile caoutchouc
Couche minimale épaisseur : 0,11 mm
de percée : 480 min
Matériel testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Il ne doit pas être interprété comme offrant une approbation pour n'importe lequel spécifique utiliser scénario .
Protection du corps :
Combinaison complète protéger contre produits chimiques , Le type de protection équipement doit être sélectionné selon à le concentration et montant de la dangereux substance à la spécifique lieu de travail .
Respiratoire protection :
Où l'évaluation des risques spectacles purificateur d'air respirateurs sont approprié utiliser un masque intégral respirateur avec polyvalent combinaison (US) ou respirateur type ABEK (EN 14387) cartouches comme sauvegarde à ingénierie contrôles .
Si le le respirateur est le seul moyen de protection , utilisez un masque facial complet fourni air respirateur .
Utiliser respirateurs et composants testé et approuvé sous approprié gouvernement normes comme le NIOSH (États-Unis) ou le CEN (UE).
Contrôle de l'environnement exposition
Prévenir plus loin fuite ou déversement si sûr faire ainsi .
Ne laissez pas produit entrer drains .
Décharge dans le environnement doit être évité .
Stabilité et réactivité :
Chimique stabilité :
Écurie sous recommandé stockage conditions .
Incompatible matériaux :
Fort oxydant agents :
Dangereux décomposition produits :
Dangereux décomposition produits formé dans des conditions d'incendie .
Carbone oxydes , Azote oxydes ( NOx ), hydrogène chlorure gaz .
Élimination considérations :
Déchets traitement méthodes :
Produit:
Offre surplus et non recyclable solutions à un licencié élimination entreprise .
Contactez un licencié professionnel déchets service d'élimination à jette ça matériel .
Contaminé Emballage :
Éliminer comme non utilisé produit
