Retardateur de flamme & éco-conception. Comment choisir les additifs ?

Flame Retardants & Eco-Design: How to select the additives?

¹ Clariant Produkte GmbH, 50354 Hürth-Knapsack, Allemagne
² Clariant Produkte GmbH, 65926 Frankfurt/Main, Allemagne
³ Clariant SAS, 92058 Paris-La Défense, France
⁴ Fraunhofer UMSICHT, 46047 Oberhausen, Allemagne

Reçu : 14 Mai 2007
Accepté : 6 Novembre 2007

Résumé

Plus grande famille parmi les additifs, les retardateurs de flamme (FR) jouent un rôle essentiel dans la sécurité des produits de notre vie quotidienne et sur notre lieu de travail. Une majorité de plastiques, textiles et autres matériaux naturels ou synthétiques sont en effet de nature combustible, et bon nombre d'entre eux doivent être additivés afin d'être en conformité avec la réglementation ou les normes sectorielles. Si personne ne conteste le fait que les FR sauvent des vies, préservent les biens et réduisent la gravité des conséquences d'incendies accidentels, leur emploi fait l'objet de questions concernant les émissions de ces produits chimiques, et leur impact éventuel sur la santé. Conséquence de directives récentes et de la pression croissante sur les FR bromés, les marchés se tournent de plus en plus vers les alternatives sans halogènes, qui ont connu ces dernières années une croissance supérieure à la moyenne. Les alternatives sont-elles plus bénéfiques que les substances actuellement employées? En réponse à cette question légitime, Clariant et l'institut scientifique indépendant Fraunhofer UMSICHT ont développé une méthodologie pour démontrer les bénéfices de nouveaux FR récemment introduits sur le marché.

Abstract

Flame Retardants (FRs) play an important role on the product safety and reliability in our daily life and at workplace. A vast majority of plastics, textiles and other natural or synthetic materials are namely flammable, and most of them must consequently be treated with FRs to comply with fire safety regulations or industry standards. While nobody questions their benefits in terms of saved lives, avoided injuries or preserved property, FRs are increasingly challenged for chemical exposure issues and their potential impact on human health and wildlife. As a consequence of recent regulations and of the increasing pressure on brominated FRs, the markets have responded by increasingly shifting to halogen-free alternatives, which enjoyed an above-average growth in recent years. However remains the question if the alternative FRs are better than the currently used substances, and if they do bring the expected benefits in terms of health and environmental impact? To answer these legitimated questions, Clariant, together with the German scientific institute Fraunhofer UMSICHT, have developed an innovative methodology to demonstrate the benefits brought by the newly introduced FRs based on metal phosphinates. Rather than using typical Life Cycle Assessment parameters, like energy consumption or global warming potential, a benchmark approach was adopted, comparing the performance of the new FRs versus currently employed FR systems, and also to the non-flame retarded polymers (glass reinforced PA 6 and 6,6, high temperature nylons and PBT). The release of FRs and degradation products was investigated over the key stages of the life cycle of FR plastics: processing by extrusion, use phase, accidental fires, incineration, mechanical recycling and end-of-life disposal.