Brevet FR2008293A1 — publié le 19700116

- i - 2008293 La présente invention concerne xua procédé de fabrication d'un produit sûr en cas d'incendie en polymères chargés. Les matières plastiques qu'on emploie de nos jours en quantités croissantes sont soumises à des conditions de plus en 5 plus sévères selon leur emploi» Par exemple, l'isolement des câbles et lignes électriques en chlorure de polyvinyle doit être incombustible si de tels câbles ou lignes trouvent emploi dans les mines, dans des bâteaux, ou dans d'autres installations facilement inflammables:; ou exposées au danger d'incendie. Le chlorure de polyvi-tO nyle sans plastifiant est bien incombustible, mais cependant ne convient pas à la fabrication des câbles et lignes électriques. Dans ce but, on emploie un chlorure de polyvinyle contenant un plastifiant, qui peut être considéré comme résistant à la flamme ou auto-extinguible. En effet, le gaz chlorhydrique libéré par échauf-15 fement,'iqui apparaît dans la décomposition de l'isolant en chlorure de polyvinyle, éteint la flamme qui prend naissance. Ici, il faut tenir compte que les plastifiants inflammables abaissent l'incombus-tibilité du chlorure de polyvinyle, alors que les plastifiants non combustibles améliorent cette incombustibilité. Les mélanges de 20 chlorures de polyvinyle munis de plastifiants incombustibles sont donc incombustibles, mais ne peuvent pas être considérés comme sûrs en cas.d'incendie. En effet, on a souvent constaté que l'emploi du chlorure de-polyvinyle contenant un plastifiant conduit à des dégâts 25 graves et imprévisibles, car l'acide chlorhydrique gazeux qui se dégage-à 1•échauffement du chlorure de polyvinyle, formant un acide actif par liaison avec l'eau ou la vapeur d'eau, attaque' ou détruit les métaux, le béton ou autres objets. De tels dommages sont particulièrement importants quand il se trouve, au voisinage du point 30 endommagé, de nombreux contacts très sensibles, comme c'est la règle dans les installations électriques de commutation ou de commande. De tels dommages ont été souvent signalés ces derniers temps avec le chlorure de polyvinyle, mais ils peuvent être occasionnés aussi avec d'autres polymères-dégageant des acides volatils 35 sous l'effet de la chaleur. C'est le cas par exemple pour le chlorure de polyvinylidène, le fluorure de polyvinyle, le fluorure de poly-vinylidène, l'acétate de polyvinyle, etc... A cette liste appartiennent aussi les polymères perha-logénés, comme le polytétrafluoréthylène, etc.. qui, en présence 40 d'une forte chaleur, peuvent dégager du fluor, qui, avec 6911937 - 2 - 2008293 la vapeur d'eau de la matière en feu, forme également des acides corrosifs volatils, 1'invention a pour but de remédier à cet inconvénient des produits se décomposant en acides, provenant de po-5 lymères chargés et éventuellement plastifiés par des plastifiants incombustibles» L'invention concerne à cet effet un procédé de fabrication d'un produit sûr en cas d'incendie en polymères chargés et éventuellement plastifiés par des plastifiants incombustibles, 10 en particulier chlorure de pôLyvinyle, procédé caractérisé en ce qu'on ajoute aux polymères, pour lier les acides volatils dégagés par effet" de la chaleur, une charge en particules très fine, liant les acides, la granuiométrie moyenne de cette charge étant de préférence inférieure à 250 „ 15 L'invention repose sur la connaissance du fait que l'on peut transformer les polymères dégageant des acides, par des additifs appropriés, de façon telle que l'acide dégagé est immédiatement lié dans le mélange, ce qui fait qu'il n'a pas la possibilité de se dégager sous forme de gaz et de provoquer des 20 dommages. Par l'emploi de plastifiants incombustibles et de charges de très faible granuiométrie , les polymères sont améliorés au point de ne plus dégager d'acide volatil, sans perdre cependant la propriété d'incombustibilité. De tels mélanges peuvent être considérés comme 25 sûrs en cas d'incendie, car ils ne brûlent pas et ne causent pas d® dommage par suite d'schauffement. Dans l'exemple du chlorure ds polyvinyle? la propriété avantageuse de ne pas brûler s'unit à la borna® propriété du polyéthylène, par exemple, et d'autres isolants combustibles, de ne pas dégger d'acide chlorhydrique, et 30 par aonséquent de produire des dommages par suite du feu nuls ou insignifiantsUn mélange de chlorure de polyvinyle sûr en cas d'incendie5 constitué avec des charges à fines particules, de préférence en-dossous de 250 in//", et un plastifiant incombustible, s£5 décompose à la chaleur comme toutes les matières organiques et 35 sa carboniseefcne résistQ donc pas au feu comme la pierre. Ce qui est important pour la matière préparée par le procédé selon l'invention, c'est qu'un feu apporté de l'extérieur n'est pas entretenu ni transmis et qu8aucun acid® volatil n'est dégagé, cette matière est donc sûre en cas d'incendie» 40 Si l'acide volatil dégagé par échauffement du po- 6911937 - 3 - 2008.293 lymère utilisé doit être lié immédiatement dans le mélange même, la charge utilisé» pour la liaison de l'acide volatil doit être présente partout, c'est-à-dire présenter une très faible granuiométrie. Selon une autre caractéristique de l'invention, il s'est 5 donc révélé comme particulièrement avantageux de faire descendre la granuiométrie de la charge liant l'acide volatil dégagé jusqu'à 100 nyu . Une granuiométrie de cet ordre de grandeur empêche en toute sécurité l'apparition d'acide volatil. Comme charge pour la liaison des acides vola-10 tils on peut utiliser par exemple des oxydes métalliques, comme les oxydes de magnésium* de plomb ou de zinc. Mais des carbonates liant les acides volatils, comme le carbonate de calcium ou de magnésium ou le carbonate basique de plomb (céruse) sont propres à assurer la sécurité du Mélange en cas d'incendie. Si le-polymère préparé par 15 le procédé .selon l'invention doit être employé par exemple comme mélange pour réaliser des gaines de câbles ou lignes électriques, on emploiera avantageusement comme charges liant.les acides vola-, tils la craie sôus forme très divisée. Ici, il faut tenir compte que la proportion de charge doit être assez grande pour que la to-20 talité de la quantité.d'acides volatils à escompter théoriquement puisse être liée. L'invention sera mieux comprise au regard de la description ci-après, la figure annexée représentant un. exemple de réalisation, et du tableau ci-dessus. 25 Dans le tableau on présente des mélanges de chlorure de polyvinyle de composition différente 1 à 5, dont des échantillons ont été préparés de manière connue. Pour vérifier s'il s'agit d'un mélange de chlorure de polyvinyle sûr en cas d'incendie , ces échantillons opit été étudiés ,d'une part du point de vue 30 de l'inflammabilité, mesurée sur le temps de post combustion, et d'autre part du point de vue de la quantité d'acide chlorhydrique dégagé, rapportée à là teneur en chlore du mélange. nmri - 4 - 2008293 EXEMPLES Composition i ÏVC 100 100 100 100 100 Plastifiant au phtalate 50 63 63 35 35 Plastifiant au phosphate aromatique » — 30 30 (Jraie, moulue - 60 - - - - - Craie, précipitée -, - 60 60 100 Stabilisation 11 5 5 5 11 ïenros postcombustion(s I 5 13 60 0 0 Acide chxv/i-nydrique volatil % 100 60 21 20 0 La comparaison des résultats atteints avec les 15 différents mélanges 1 à 5 montre clairement que dans l'emploi d'une charge suffisamment fine, dans l'exemple de réalisation indiqué à l'aide de craie de granuiométrie inférieure à 250 nyu s en particulier descendant à 1QQ nyu, la quantité d'acide chlorhydrique dégagée , rapportée à la teneur en chlore du. mélange, tombe jusqu'à 0%. 20 Le temps de postcombustion croît avec l'augmentation de la liaison de l'acide chlorhydrique et tombe seulement à 0 quand un plastifiant au phosphate aromatique est additionné à environ 50$ du plastifiant total. Un tel mélange sûr en cas d'incendie, dont l'in-25 combustibilité peut être atteinte, comme le montre l'exemple 5 indiqué, et dont l'acide chlorhydrique peut être complètement lié par une charge suffisamment fine, par exemple de la craie, en quantité suffisante,est particulièrement approprié comme isolant pour les câbles et lignes électriques, dans les installations menacées" par 30 l'incendie ou présentant un danger d'incendie. Ici, il «t indifférent quelles conditions d'inflammabilité apparaissent à l'extérieur ou à l'intérieur du câble ou de la ligne. Un câble isolé par un mélange pour gaine sûre en cas d'incendie est représenté schématiquement dans la figure. 35 Le conducteur 1 encuivre ou en aluminium est muni d'une gaine isolante appropriée 2, par exemple en mélange de caoutchouc vulcanisé^ sur laquelle on apporte de façon connue l'enveloppe extérieure 3 •n matière thermoplastique à base de chlorure de polyvinyle sous la forme sûre en cas d'incendie proposée selon l'invention. 40 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée 6911937 -5 - 2008.293 aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés et à partir desquels on pourra concevoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 937 - 6 = 2008293 REVENDICATIONS 1°/ Procédé de fabrication d'un produit sûr en cas d'incendie en polymères chargés et'éventuellement plastifiés par des plastifiants incombustibles, en particulier chlorure de polyvi-5 nyle, procédé caractérisé en ce qu'on ajoute aux polymères pour lier les acides volatils dégagés par effet de la chaleur une charge en particules très fine, liant les acides, la granuiométrie moyenne de cette 'charge étant de préférence inférieure à 250 nyu , ce qui permet de réduire les dommages causés en cas d'incendie. 10 2°/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la granuiométrie moyenne de la charge liant l'aice volatil descend jusqu'à 100 nyu. 3°/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge est constituée d'oxydes métalliques liant l'a-15 cide volatil, tels que des oxydes de magnésium, de plomb ou de zinc. 4°/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en"ce'que les charges sont des hydroxydes liant l'acide volatil. 5°/ Procédé selon la revendication 1s caractérisé en ce que la charge est constituée de carbonates liant l'acide 20 volatil, tels que le carbonate de calcium-magnésium (dolomie) ou du carbonate basique.de plomh (céruse)« 6°/ Procédé selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la charge est constituée de mélanges d'oxydes métalliques, hydroxydes ou carbonates liant l'acide. 25 7°/ Procédé selon la revendication 5, caracté-- risé en ce que la charge est constituée de la craie sous forme traitée en surface» 8°/Application d'un polymère préparé par le procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 7» comme isolant sûr 30 en cas d'incendie pour des câbles et lignes électriques. 9°/ Polymères préparés selon un procédé conforme au précédent ou analogue.