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Société Nouvelles
Quel est l'effet ignifuge du perfluorobutanesulfonate de potassium (PPFBS) dans le polycarbonate ?
Effet ignifuge du perfluorobutanesulfonate de potassium (PPFBS) dans le polycarbonate
Le polycarbonate (PC) est un plastique technique polyvalent doté d'une transmission lumineuse élevée et de propriétés équilibrées de résistance mécanique, électrique et thermique. Il est largement utilisé dans les secteurs de l’électronique, des appareils électriques, des machines, de l’automobile et de la construction.
Bien que le PC possède des propriétés auto-extinguibles inhérentes et un pouvoir ignifuge supérieur à celui des plastiques généraux, des modifications ignifuges supplémentaires sont toujours nécessaires pour les applications soumises à des exigences strictes en matière de sécurité incendie.
Actuellement, les retardateurs de flamme sans halogène couramment utilisés pour le PC comprennent les phosphates, les sulfonates et les silicones. Parmi ceux-ci, les sulfonates, en particulierPerfluorobutanesulfonate de potassium (PPFBS)-présentent l'effet ignifuge le plus significatif sur le PC.
Résultats expérimentauxdémontrer que :
- Ajout0,01%(fraction massique, identique ci-dessous) augmente l'indice d'oxygène (LOI) du PC de 26 % à35%.
- Ajout0,1%augmente la LOI à39%et réalise unUL94V-0(à 3 mm d'épaisseur) lors des tests de combustion verticale.
- Surtout, cette modification a un impact négatif minimal sur la clarté optique et les propriétés mécaniques du PC.
Analyse thermique (DTG & Cinétique) :
D'après la courbe DTG, le taux de décomposition thermique maximal du FRPC (PC ignifuge) est inférieur à celui du PC pur, ce qui indique que l'ajout de PPFBS réduit le taux de décomposition thermique. Un taux de décomposition plus faible facilite la formation d'une couche de charbon barrière, qui empêche une décomposition ultérieure du PC sous-jacent, améliorant ainsi le caractère ignifuge.
L'énergie d'activation (Ea) du PC pur évolue de manière relativement fluide tout au long du processus de dégradation, qui est divisé en trois étapes :
- Conversion < 20 % (Étape 1) :Dominé par la scission du groupe final. Au fur et à mesure que les groupes terminaux sont consommés, la réaction se déplace vers la chaîne principale, provoquant une augmentation progressive de l'énergie d'activation.
- Conversion 20 % - 90 % (étape 2) :Implique la scission, le réarrangement et la réticulation de la chaîne principale. L'énergie d'activation change peu pendant cette phase.
- Conversion > 90 % (étape 3) :Implique la décomposition de petits segments et de précurseurs de charbon, conduisant à une augmentation rapide de l’énergie d’activation.
En revanche, le système FRPC présente des différences distinctes en termes d’énergie d’activation :
- Étape 1 (Conversion < 20 %) :L'énergie d'activation estinférieurque le PC pur, indiquant que PPFBScatalysela dégradation thermique initiale du PC.
- Étape 2 (Conversion 20 % - 80 %) :L'énergie d'activation estplus hautque le PC pur et augmente avec la progression de la réaction. Cela suggère un changement dans l'emplacement de scission de la chaîne principale et une augmentation du degré de réticulation des produits de décomposition.
- Étape 3 (Conversion > 90 %) :L'énergie d'activation augmentedramatiquement, dépassant de loin celui du PC pur. Cela indique que le PPFBS facilite la formation de précurseurs de charbon stables et hautement réticulés, qui évoluent en une couche de carbone robuste, améliorant efficacement le caractère ignifuge du PC.
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Lien produit :Perfluorobutanesulfonate de potassium (N° CAS 29420-49-3)
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