EoW March 2008

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EuroWire – Mars 2008 226
français
Figure 9: Fumées totales référées au KG-STA et à
l’AOM commercial à 30phr ATH et 70k/W/m²
▲ Figure 10: Fumées totales référées au KG-STA et à
l’AOM commercial à 60phr ATH et 70k/W/m²
▲
The Sherwin-Williams Company
4988 Aultman Road
North Canton
Ohio, États-Unis
Tel: +1 330 966 9385
Fax: +1 330 966 7580
Website:
Calorimètre à cône: PVC Flexiblew/30phr ATH Calorimètre à cône: PVC Flexiblew/60phr ATH
De nouveau, la densité des fumées
est exprimée comme fonction de la
concentration des différents composés.
Comme dans le cas du système précédent,
les comparaisons ont été effectuées à
5, 10 et 15phr total AOM, avec des niveaux
de talc ajustés pour maintenir un contenu
de substance de remplissage fixe. La
Figure 6 montre la fumée à 90 secondes,
la Figure 7 montre le développement de la
fumée à 4 minutes et la Figure 8 montre le
développement de fumée maximum pour
les différents composés.
Pareillement au système à contenu de
ATH réduit, les données montrent encore
qu’à toutes les concentrations et à tous les
intervalles de temps, le KG-STA dépasse
considérablement les performances de WA
011GA Climax. En comparant uniquement
ces deux systèmes, les performances KG-
STA à 5phr sont supérieures à celles de
WA 011GA à 10phr. Cela est vrai à tout
moment de l’essai. Le KG-STA a également
démontré des performances supérieures
à celles de l’échantillon commercial avec
des particules de dimensions inférieures, le
A2017I, aux niveaux 5phr et 15phr. À 10phr,
les performances étaient comparables.
Sur la base de ces résultats, il a été conclu
que le KG-STA démontrait une utilisation
beaucoup plus efficace que celle de la
chimie AOM en deux différentes formules
du PVC flexible et avec différentes
concentrations.
4.2 Calorimètre à cône
L’efficacité de la suppression des fumées
du KG-STA et des deux échantillons
commerciaux de AOM a été davantage
comparée en utilisant l’essai avec le
calorimètre à cône (ASTM E-1354). Dans
la présente étude les deux mêmes
formules de PVC flexible (Tableau 4,
montré précédemment) ont été utilisées.
Les comparaisons des produits ont été
de nouveau effectuées à 5, 10 et 15phr
de AOM total, avec des quantités de talc
ajustés pour maintenir fixe le contenu total
de la substance de remplissage. Les essais
avec le calorimètre à cône ont été effectués
à une irradiation de 70kW/m².
Les Figures 9 et 10 présentent les fumées
totales générées par la combustion de
différents échantillons de PVC comme
fonction de la concentration des
composés. Les résultats étaient analogues
à ceux obtenus avec la chambre à fumée
NBS. Dans le système ATH de 30phr, le
KG-STA a considérablement dépassé
les performances du WA 011GA Climax
avec toute concentration. Les fumées
totales obtenues avec 5phr de KG-STA
étaient pratiquement les mêmes que
celles obtenues avec 10phr de WA 011GA
Climax. Le KG-STA a également surpassé
les performances du meilleur AOM
commercial, le A2017I Climax. Dans ce cas,
les fumées totales obtenues avec 10phr
de KG-STA étaient quasiment identiques
à celles obtenues avec 15phr de A2017I
Climax.
Des avantages presque identiques du
point de vue des performances ont
été remarqués dans le système de ATH
à 60phr. Les performances de KG-STA
surpassent encore de façon significative les
performances du WA 011GA Climax à tous
les niveaux d’utilisation. Les valeurs totales
des fumées obtenues avec 5phr de KG-STA
étaient comparables avec celles obtenues
avec 10phr de WA 011GA Climax. De toute
évidence, les fumées totales obtenues
avec 10phr de KG-STA étaient quasiment
identiques à celles obtenues avec 15phr
de A2017I Climax.
Les résultats du calorimètre à cône et celles
de la chambre à fumée NBS démontrent
que dans le PVC flexible, le KG-STA offre
des avantages en termes de performances
supérieurs à ceux de l’AOM commercial. En
fonction du système appliqué il apparaît
que l’utilisation du KG-STA permet une
réduction de 25% à 50% de l’AOM total
tout en conservant une suppression des
fumées égale ou meilleure. Ce résultat
pourrait représenter un avantage signi-
ficatif pour les formulateurs de PVC flexible
à faible émission de fumées.
5. Conclusions
Afin de répondre aux strictes spécifications
en matière de fumées imposées par
la norme NFPA 262, le composé de la
gaine du type plénum de PVC exige
l’utilisation de suppresseurs de fumée. Un
certain nombre de matériaux basés sur le
molybdate a été utilisé pour la suppression
des fumées.
Ces derniers agissent durant la phase
condensée en augmentant la formation de
résidu charbonneux.
La société Sherwin-Williams Chemicals
a développé un processus pour la
précipitation de l’AOM à grande surface.
La présence de certaines substances
de remplissage au talc influence la
morphologie de l’AOM précipité et favorise
la formation d’un produit avec une
surface étendue. Les essais effectués avec
la méthode NBS et avec le calorimètre
à cône ont démontré une amélioration
des performances associée avec une
augmentation de la surface du molybdate.
Les données suggèrent que lors de la
comparaison avec l’AOM conventionnel,
le Kemgard STA peut être utilisé à égalité
de chargement avec des performances
améliorées ou à des niveaux réduits
avec des performances équivalentes.
En prenant en considération les prix
élevés sans précédent du molybdène, la
capacité de réduire la concentration en
variant les dimensions des particules et
la morphologie, représente un résultat
technique significatif. n
6. Remerciements
Les auteurs désirent remercier M. Charlie
Simpson et M. Dave Klimovich pour leur
assistance technique.
7. Références
[1] W H Starnes Jr and E Edelson, Macromolecules
12(5) 797-802 (1979).
[2] W H Starnes Jr, ‘Mechanism of Polyvinyl Chloride
Flame Retardance by Molybdenum (VI) Oxide’ in
Polymer Additives, J E Kresta (ed) Plenum Press,
New York (1984).
[3] J D Innes and A W Cox, ‘The Mechanism of
Smoke Suppression and Synergism of Molybdate
Compounds’ 23rd International Conference of Fire
Safety, January 1996.
[4] US Patent 4,762,700.
[5] US Patent 6,235,261.
[6] J K Walker, ‘Influence of Molybdates on Char
Formation and Smoke Suppression in PVC.’
Additives 2001, Hilton Head SC.
[7] J K Walker, ‘W-K, Ho and M Mittleman, ‘Smoke
Suppression in PVC Plenum Cable Jackets.’ Wire
Focus 2005, Providence, RI.
[8] US Patent Applied.
densité de
fumée moyenne
densité de
fumée moyenne