AFLAMMIT UneUne nouvelle nouvelle … · 2013-11-13 · Flamestab™ NOR 116 est de 9:1 Plus haut...

AFLAMMIT AFLAMMIT ®®

UneUne nouvelle nouvelle générationgénération de de retardateurretardateur de de flammeflammeretardateurretardateur de de flammeflamme

7 Novembre 2013

par Pierre Cardin

INNOV'DAYS Les Plastiques Ignifuges _ Novembre 2013

� Qui sommes nous ?

� AFLAMMIT® PCO : nouvelle génération de retardateur

de flamme pour le film technique (cast / blow) classé au feu.

� AFLAMMIT® PPN : la boite à outils pour l’injection / � AFLAMMIT® PPN : la boite à outils pour l’injection / extrusion des pièces techniques.

� Evolutions et Perspectives Futures


8 Sites de Production

14 Centres de Support Technique

Présence globale pour répondre aux besoins locaux

Le groupe THOR

� Société privée, date de création 1959

� Siège social en Angleterre, centre de RD

principal à Speyer (Allemagne)

� C.A groupe THOR > 300 million €

� ± 1.200 employés

� 8 usines de production dans le monde

� 14 structures commerciales et

laboratoires au niveau mondial.

Business Units� Biocides industriels

ACTICIDEACTICIDE ®®

- Leader en Europe – N°2 au niveau mondial

� Flame Retardants

AFLAMMITAFLAMMIT ®®AFLAMMITAFLAMMIT ®®

- Textiles: leader en Europe depuis plus de 30ans

- Lancement d’une nouvelle gamme AFLAMMIT® en 2008

pour l’industrie des plastiques et des peintures

� Gamme Cosmétique et Personal Care


AFLAMMITAFLAMMIT®® PCO PCO

►Nouvelle génération de retardateurs de flamme ►Nouvelle génération de retardateurs de flamme pour le film technique (cast / blow) classé au feu


AFLAMMITAFLAMMIT®® PCOPCO

AFLAMMITAFLAMMIT®®

PCO 700PCO 700


PCO 800PCO 800


PCO 900PCO 900

Nature Chimique Composés Organo Phosphoré Azoté

(REACh/TSCA ): nouvelles substances)

Ester Phosphonique

Apparence Fine poudre blanche Fine poudre blanche Fine poudre blanche

Phosphore 19,5% 14% 24%

Azote 17,5% 37% -

Stabilité

thermique

210°C 245°C 280°C

Taille des

particules

(d95)

<10µm <10µm <50µm

(melts at 230-245°C)

Les Actifs d’hier� Valeurs de I.L.O sur base LDPE (Lupolen 1800S, Basell)

28

30

32

34

36

38

LOI

22

24

26

28

0% 5% 10% 15% 20%

FR dosage

FLAMESTAB NOR 116 Deca-BDE+Sb2O3 (3:1) Ammonium Polyphosphate

Note: LOI of 22% is an unusually high value for non-FR LDPE (literature suggests 18-19%). However, all samples have been produced and tested under the same conditions. Results are therefore comparable.

Les AFLAMMIT PCO®

� Valeurs de I.L.O sur base LDPE (Lupolen 1800S, Basell)

30

32

34

36

38

LOI

22

24

26

28

30

0% 5% 10% 15% 20%FR dosage

LOI

AFLAMMIT PCO 700 AFLAMMIT PCO 800 AFLAMMIT PCO 900


L’innovation – La nouveauté

� Nous avons constaté que nos AFLAMMIT® PCO 700, AFLAMMIT® PCO 800 et

AFLAMMIT® PCO 900 ont des performances feu renforcées avec les amino-ether type

HALS comme le Flamestab™ NOR116 (BASF), ADK Stab LA81 (Adeka Corp) ou

encore Hostavin® NOW XP Pills (Clariant ).

� Dans la plupart des normes feu à satisfaire, le meilleur ratio entre AFLAMMIT® et le

Flamestab™ NOR 116 est de 9:1Flamestab™ NOR 116 est de 9:1

� Plus haut niveau de performance au feu

� Meilleures propriétés mécaniques du matériau

� Meilleure équation économique – prix / formulation.

� Il est possible de modifier le ratio de 9 pour 1 dans des cas d’applications spécifiques

comme les normes feu françaises type classement M selon NFP 92 507.


Niveau de performance au feu� Valeurs de I.L.O sur base LDPE (Lupolen 1800S, Basell)

30

32

34

36

38

LOI

22

24

26

28

30

0% 5% 10% 15% 20%FR dosage

LOI

AFLAMMIT PCO 700 PCO 700 + NOR 116 AFLAMMIT PCO 800

PCO 800 + NOR 116 AFLAMMIT PCO 900 PCO 900 + NOR 116

NOR116 = Flamestab™ NOR™ 116, BASF (ratio 9:1)

Les Actifs d’aujourd’hui� Valeurs de I.L.O sur base LDPE (Lupolen 1800S, Basell)

30

32

34

36

38

LOI

22

24

26

28

0% 5% 10% 15% 20%FR dosage

FLAMESTAB NOR 116 Deca-BDE+Sb2O3 (3:1)

PCO 700 + synergist PCO 800 + synergist

PCO 900+synergist Ammonium Polyphosphate

Synergist: Flamestab™ NOR™ 116


Les Marchés Accessibles� Nos recommandations pour du film cast ou blow d’épaisseur allant de

50 - 500 µm

PCO 700

+ synergiste

PCO 800

+ synergiste

PCO 900

+ synergiste

PCO /synergiste

ratio recommandé

FMVSS 302 (class SE) 1% 1,5% <1% 9:1

DIN 4102 B1 5-7% 6-8% <5% 9:1 – 10:1DIN 4102 B1 5-7% 6-8% <5% 9:1 – 10:1

DIN 4102 B2 2 - 3% 3-6% Approx. 2% 9:1

Loss Prevention Standard

1207 (2.1, UK)

4-6% ≤ 8% 2,5-4%

(not tested)

9:1

M1 - NF P 92503/504/505 6-10% 8,5-12% 4-6% 4 :1

NFPA 701 (method 2) 4-6% <8% 3-5% 5:1 – 7:1


Une Transparence Intéressante

M1 avec 10%

AFLAMMIT®

PCO 700

+ syn.

M1 avec18%

Deca +

Antimoine

Nos derniers résultats obtenus en homologation M1 <5% PCO 900+NOR116

Protection

des chantiersAffiches - PLV

Lieux publics

Matériels

AutomobileLes marchés

Fenetres

d’auvents, chapiteaux

Séparation

d’espaces

Matériels

agricoles

Protection

matériel

Gaines de chauffageet ventilation

Protection des

ateliers de soudure

du filmclassé au feu

Application Protection des batiments en construction ou en rén ovation.

Fonction

Films, baches

Protection des travaux déjà effectués, protection du public, du matériel, ...

Polyéthylène bonne résistance

Produit

PropriétésPolyéthylène bonne résistance à la perforation, translucide, non feu pour les lieux publics.

ChiffresClés

350,000 logements en chantier, en rénovationet 35 million m² non résidentiels.

Thermo retractable film M1 by RLB.

Application Protection des chantiers et des hommes

Fonction

Films, baches

Résistant, ignifuge, isolant,

Produit

Green Cap :Confinement d’une centrale nucléaire

Protection des ouvriers, du public, du travail déjà effectué, de l’environnement…

PropriétésRésistant, ignifuge, isolant, laissant passer la lumière, thermo rétractable …

«On demande de plus en plus de plastique M1 pour protéger les hommes :nucléaire, pétrolier, supermarchés… »Commercial Mediacover..

nucléaire

Green Cap : Confinement des gradins d’un stade.

Application

Fonction

Film grande laize.Produit

Isolation thermique

Polyéthylène transparent,

Gaine de chauffage et de ventilation.

Propriétés

Gaines M1 parSinthylene.

Polyéthylène transparent, résistant, isolant, ignifuge.

Permet de ventiler ou chauffer toustypes de bâtiments.

Autres Applications

� Pas seulement dans les polyoléfines mais aussi :- Les élastomères TPE (TPO, TPE-S, ...)

- Le polyamide PA11 / PA12

� Pas uniquement du film cast / blow mais aussi :� Colles hotmelt PE ou EVA

� Mousses en polyoléfines � Mousses en polyoléfines

� Coatings non feu (pas les peintures intumescentes)

� Des évaluations techniques en cours en plus forte épaisseur avec UL 94 V-0 (i.e. epiradiateur/M3, IMO/essai au panneau radiant, ASTM E84/Tunnel Steiner)


Quelques Limites Techniques

� AFLAMMIT ® PCO 800 réagit avec une certaine classe de TiO2, nous

consulter pour les recommandations spécifiques.

� Dégradation, décomposition des AFLAMMIT ® PCO avec CaCO3 et

quelques fillers/pigments minéraux. Interaction avec le noir de

carbone. Nous consulter pour des recommandations spécifiques.carbone. Nous consulter pour des recommandations spécifiques.

� Fibres / Filage en melt-spinning (en cours de développement)


La boite à outils pour l’injection / extrusion des pièces techniques

AFLAMMITAFLAMMIT®® PPN PPN

extrusion des pièces techniques

► Pour les matières suivantes PP, TPE’s (TPE-S, TPO, TPE-V), HDPE, EVA ...


La gamme AFLAMMIT® PPN

� AFLAMMIT® PPN 903: efficacité limitée (PP: ~30% pour obtenir un V-0 UL94 0,8mm),

mais système intumescent non basé sur un APP -> meilleure stabilité thermique

(>270°C), très faible solubilité dans l’eau, meilleure résistance acide

� AFLAMMIT® PPN 978: notre produit leader, formulation prête à l’emploi basé sur un

APP. PP : dosage 24-26% pour V-0 en UL94 (0.8-1.6mm) avec des propriétés

mécaniques conservées.mécaniques conservées.

� AFLAMMIT® PPN 965/967: version plus économique que notre PPN 978 mais niveau

de performance généralement plus bas (fonction de la nature du polymère utilisé)

Toutes ces références sont sur la base de composants

non fusibles dans la matrice


La gamme AFLAMMIT® PPN

� AFLAMMIT® TL 1365 : Le PLUS EFFICACE de la gamme AFLAMMIT® PPN

( PP: 20-22% pour un V-0 , UL94 0,8mm), ce n’est pas une base APP (contient des

actifs fusibles dans le polymère), excellente stabilité thermique ≈ 270-280°C.

disponible pour essentiellement des marchés à plus haute valeur ajoutée.

� AFLAMMIT® TL 1422 : Formulation intermédiaire entre notre PPN 978 et notre TL 1365,

(PP: 22-24% pour un V-0 UL94 0,8mm,) version plus économique que notre AFLAMMIT (PP: 22-24% pour un V-0 UL94 0,8mm,) version plus économique que notre AFLAMMIT

TL1365.

� AFLAMMIT® PPN 923 : Formulation haute performance (PP: 23-25% pour un V-0, UL94

0,8mm), excellentes propriétés pour une application electrique (GWIT- 960°C)

Toutes ces références contiennent des composants fusibles dans la

matrice ce qui permet :

� Meilleure propriété de fluidité / écoulement dans le moule.

� Réduction du taux de charge

Benchmark

� Série d’essai sur une base PP homo MFI 12 (230°C – 2,16 kg; g/10 min), 1% stearate

de zinc – formulation simplifiée - Homopolymère pour une meilleure interprétation .

� Compoundage sur la même machine (Werner MC/ZSK 26)

� Même profil de température sur la bi-vis 210°C (melt temp: 195°C), 200 rpm, 20 kg/h

� UL 94 (0.8 + 1.6mm) et moulage des éprouvettes sur presse Arburg Allrounder (800kN)

� Conditionnement des eprouvettes selon ISO 291 (“23/50”)� Conditionnement des eprouvettes selon ISO 291 (“23/50”)

Analyse des propriétés physiques et mécaniques selon les normes suivantes :

� Impact : Charpy unnotched + notched ISO 179-1/eu + 1/1eA

- Tensile: Strain @yield + @break, Elongation@break ISO 527-2/1A

- Flexural: E-Modulus (MPa) ISO 178

HDT (°C) ISO 75-2/Af

- Compound prop.: Density (g.cm-³) ISO 1183-1 Methode 1

MFI (230°C-2.16kg) ISO 1133

- Glow wire: GWFI 1+2mm (°C) IEC 60695-2-12

GWIT 1+2mm (°C) IEC 60695-2-13

Les Taux de Charge pour un V-0

2826

2524

2128

2426

0.8 mm

Competition C

Competition B

Competition A

Aflammit TL 1365

PP homopolymer MFI 12 (g/10 min; 230°C – 2,16 kg), 1% zinc stearate

30

30

26

28

2424

2321

272424

0 10 20 30

1.6 mm

V-0 Dosage (weight%)

Aflammit TL 1365

Aflammit TL 1422

Aflammit PPN 923

Aflammit PPN 978

Aflammit PPN 967

Aflammit PPN 903

Les Propriétés Mécaniques

Virgin Competition

(24-28%)

PPN 903

(30%)

PPN 978

(26%)

Charpy unnotched (kJ/m²) Not breaking 20.5 – 22 (28) 21.9 20.4

Charpy notched (kJ/m²) 3.5 2.0 1.7 2.2

Strain at yield (MPa) 41 25.5 – 27.9 23.5 24.6

Strain at break (MPa) 30 20.5 – 23.5 20 19.2Strain at break (MPa) 30 20.5 – 23.5 20 19.2

Elongation @ break >100% 25 – 30% 25% 40%

E-Modulus (MPa) 1250 2200 2200 2000

Density (g.cm-³) 0.90 0.97 – 1 1 0.99

MFI (230°C-2.16kg) (g/10 min) 12 5.35 – 6.2 5.75 5.70

HDT (°C) 63 68 68 70

GWFI 1+2mm (°C) n.d 960 960 960

GWIT 2mm (°C) n.d 825 - 925 960 960

GWIT 1mm (°C) n.d 825 - 925 960 875

Les Propriétés Mécaniques

Virgin Competition

(24-28%)

TL 1365

(21%)

TL 1422

(23%)

PPN 923

(24%)

Charpy unnotched (kJ/m²) Not breaking 20.5 – 22 (28) 26.7 20.4 23.4

Charpy notched (kJ/m²) 3.5 2.0 2.1 2.3 1.4

Strain at yield (MPa) 41 25.5 – 27.9 28.7 26.8 33

Strain at break (MPa) 30 20.5 – 23.5 22.1 20.2 26.5Strain at break (MPa) 30 20.5 – 23.5 22.1 20.2 26.5

Elongation @ break >100% 25 – 30% 25% 35% 15%

E-Modulus (MPa) 1250 2200 2200 2000 2500

Density (g.cm-³) 0.90 0.97 – 1 0.95 0.96 0.97

MFI (230°C-2.16kg) (g/10 min) 12 5.35 – 6.2 14.68 10.76 16.73

HDT (°C) 63 68 67 62 61

GWFI 1+2mm (°C) n.d 960 960 960 960

GWIT 2mm (°C) n.d 825 - 925 925 960 925

GWIT 1mm (°C) n.d 825 - 925 875 825 925

Evolutions et Perspectives FuturesEvolutions et Perspectives Futures


� Des innovations constantes , une RD qui “phosphore ...”

� AFLAMMIT® PCO 703 / 803 encapsulation silane pour limiter l’effet hygroscopique.

� AFLAMMIT® PCO 804 encapsulation PU pour améliorer la compatibilité

� AFLAMMIT® PCO 820 @ amélioration de la stabilité thermique du PCO® 800 et

réduction du caractère hygroscopique.

� Une collaboration étroite avec nos partenaires

� ..certification officielle.pdf

� Une performance feu sans limites .... !!!


Avec nos remerciements aux sociétés V-PLAST INDUSTRIE et EUROSTAR ENGINEERING PLASTICS pour l’utilisation des documents

TGA – AFLAMMIT® PCO 820 / PCO 800

AFLAMMIT ® PCO 800AFLAMMIT ® PCO 820

Clearly more stable:AFLAMMIT ® PCO 820

MERCI POUR VOTRE ECOUTE !

Pour toutes questions techniques ou demandes d’informations :

Pierre CARDIN – [email protected]

06 86 66 72 52

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