Technologie et développement des fibres synthétiques ignifuges

Système ignifuge en silicone

Les nouvelles méthodes de modification des retardateurs de flamme pour les séries de silicium comprennent des retardateurs de flamme à base de silicone et des retardateurs de flamme inorganiques à base de silicium. Les retardateurs de flamme à base de silicone sont principalement des composés siloxanes. Par exemple, les polymères ignifuges utilisant des ignifugeants à base de silicone. La fibre d'acrylonitrile présente les avantages de ne pas générer de gaz toxiques lors de la combustion et de ne pas couler lors de la fusion. À l’heure actuelle, les retardateurs de flamme inorganiques à base de silicium adoptent principalement la forme de nanocomposites polyamide/argile inorganique. Les pays étrangers ont également étudié l'ajout de matériaux de silicate nanocouche dans le processus de polymérisation du polyester ou de filage en fusion pour modifier les propriétés physiques et mécaniques et les propriétés de combustion des matériaux en polyester. L'Institut de chimie de l'Académie chinoise des sciences a également mené des travaux de recherche dans ce domaine et a obtenu certains résultats.

L’ultra-finesse des retardateurs de flamme inorganiques est devenue aujourd’hui un point chaud dans le développement de la technologie ignifuge. La méthode de dispersion du retardateur de flamme solide en particules d'une taille de 1 à 100 nm à l'aide de méthodes physiques ou chimiques est appelée technologie nano-ignifuge. Les méthodes physiques comprennent la méthode de condensation par évaporation et la méthode de concassage mécanique ; les méthodes chimiques comprennent la méthode de réaction en phase gazeuse et la méthode en phase liquide. Par exemple, le trioxyde d'antimoine traverse l'arc plasma de la zone d'évaporation de la réaction des gaz résiduaires pour s'évaporer, puis entre dans la chambre de condensation pour la trempe, qui peut obtenir des particules de trioxyde d'antimoine de 0,275 nm. La technologie de traitement ignifuge ultra-fin peut non seulement améliorer l'efficacité du retardateur de flamme et réduire la quantité de retardateur de flamme, mais également avoir un impact important sur l'amélioration de la résistance à la fumée, de la résistance aux intempéries et de la coloration du retardateur de flamme. Ces dernières années, le trioxyde d'antimoine colloïdal développé à l'étranger présente les caractéristiques d'une petite taille de particules (moins de 100 nm), d'une dispersion facile, d'une faible résistance de la couleur, etc., et a obtenu de bons résultats dans l'application pratique des fibres ignifuges.

Technologie des microcapsules

La technologie des microcapsules consiste à envelopper les particules ignifuges, telles que le traitement de surface de l'hydroxyde d'aluminium et de l'hydroxyde de magnésium avec du silane et du titanate ; ou pour absorber le retardateur de flamme dans les vides du support inorganique pour former des microcapsules en nid d'abeilles ignifuges, qui peuvent améliorer la compatibilité des retardateurs de flamme et des polymères. Les molécules de silane et les molécules de titanate forment une « couche de film moléculaire » à la surface des particules d'hydroxyde d'aluminium et d'hydroxyde de magnésium, et une « liaison en pont » est formée entre le retardateur de flamme et le polymère ; en utilisant du silicate et de la résine de silicone, le retardateur de flamme organique qui se décompose facilement par la chaleur peut être bien protégé, améliorant ainsi efficacement la stabilité thermique du retardateur de flamme. Au pays et à l'étranger, de nombreuses recherches ont été effectuées sur la microencapsulation de retardateurs de flamme tels que le phosphore rouge et le polyphosphate d'ammonium. Le filage d'un mélange microencapsulé de phosphore rouge et de polyamide permet également d'obtenir des fibres de polyamide ignifuges dotées de propriétés auto-extinguibles. Le polyphosphate d'ammonium encapsulé peut également être utilisé pour l'ignifugation des fibres de polypropylène.

Technologie composée

Au cours du traitement ignifuge du matériau, il a été constaté que l'utilisation simultanée de certains ignifugeants permet d'obtenir un bon effet synergique et d'obtenir un effet ignifuge plus idéal. Par exemple, phosphore plus halogène, antimoine plus halogène, phosphore plus azote, phosphore plus composé d'eau cristalline, etc. Cette méthode de composition est appelée technologie de composition. L'application composée d'un composé halogène-phosphore-silicium a un meilleur effet ignifuge, et l'halogène, le phosphore et le silicium ont un effet synergique ignifuge. À haute température, l'halogène et le phosphore favorisent la formation de carbone, le silicium augmente la stabilité thermique de ces couches de carbone, et lorsque du siloxane est utilisé à la place du silane, la synergie ignifuge entre les deux éléments phosphorés est encore renforcée.

Direction du développement des fibres synthétiques ignifuges

Le développement de la technologie ignifuge des fibres synthétiques doit être développé dans le sens de la multifonctionnalisation, tout en améliorant l'efficacité ignifuge, la fibre a d'autres propriétés en même temps, telles que la fibre de polyester ignifuge à température normale facile à teindre, etc. ; améliorer le retardateur de flamme dans la compatibilité des fibres et l'uniformité du mélange ; l'application du nouveau système ignifuge dans la modification ignifuge des fibres, etc., de sorte que les perspectives du marché de l'industrialisation des fibres ignifuges soient très larges.

Intégration fonctionnelle

La combinaison fonctionnelle de retardateurs de flamme est en train de devenir une nouvelle tendance de développement, et des pays du monde entier développent désormais des retardateurs de flamme à double fonction et multifonctionnels. On espère qu'en ajoutant un matériau composite, il pourra jouer la double fonction et la polyvalence de teinture facile ignifuge, antistatique ou ignifuge, ignifuge et antibactérien, par exemple, l'utilisation d'un ignifuge antistatique et d'un mélange de copeaux de polyester. La méthode préparée fibre de polyester ignifuge antistatique. À l'heure actuelle, des pays comme l'Europe, l'Amérique et le Japon ont produit des ignifugeants composites inorganiques tels que l'hydroxyde d'aluminium, la silice, le borate de zinc et d'autres substances inorganiques ayant des fonctions ignifuges et anti-fumée et du trioxyde d'antimoine. Traiter la fibre ignifuge avec du fluorure contribue non seulement à la durabilité ignifuge de la fibre, mais peut également améliorer efficacement les performances d'étanchéité de la fibre.