Un fil ignifugé est un fil présentant des propriétés ignifuges. Lors des tests, après avoir été mis en feu, si l'alimentation électrique est coupée, le feu est généralement contenu dans une certaine zone et ne se propage pas. Ce fil ignifugé présente donc une bonne résistance au feu et limite l'émission de fumées toxiques. Élément important de la sécurité électrique, le choix du matériau utilisé pour les fils ignifugés est crucial. Parmi les matériaux couramment utilisés sur le marché, on trouve :PVC, XLPE, le caoutchouc de silicone et les matériaux d'isolation minérale.
sélection des matériaux ignifuges pour fils et câbles
Plus l'indice d'oxygène du matériau utilisé dans un câble ignifugé est élevé, meilleures sont ses performances en matière de résistance au feu. Cependant, une augmentation de cet indice s'accompagne nécessairement d'une perte d'autres propriétés. Si les propriétés physiques et de mise en œuvre du matériau sont altérées, sa mise en œuvre devient plus difficile et son coût augmente. Il est donc essentiel de choisir judicieusement l'indice d'oxygène. Un matériau isolant courant dont l'indice d'oxygène atteint 30 satisfait aux exigences de la classe C de la norme. Si les matériaux de gainage et de remplissage sont ignifugés, le produit répond aux exigences des classes B et A. Les matériaux pour fils et câbles ignifugés se divisent principalement en deux catégories : les matériaux ignifuges halogénés et les matériaux ignifuges sans halogène.
1. Matériaux ignifuges halogénés
Lors de la combustion, la décomposition et la libération d'halogénures d'hydrogène permettent à ces derniers de piéger les radicaux libres actifs HO•, retardant ainsi la combustion du matériau ou l'éteignant et lui conférant des propriétés ignifuges. Ce procédé est couramment utilisé dans le polychlorure de vinyle (PVC), le caoutchouc néoprène, le polyéthylène chlorosulfoné (PECS), le caoutchouc éthylène-propylène (EPS) et d'autres matériaux.
(1) Chlorure de polyvinyle (PVC) ignifuge : Grâce à son faible coût, ses bonnes propriétés d’isolation et son caractère ignifuge, le PVC est largement utilisé dans la fabrication de câbles et fils ignifuges courants. Afin d’améliorer sa résistance au feu, des retardateurs de flamme halogénés (éthers décabromodiphényliques), des paraffines chlorées et des retardateurs de flamme synergiques sont souvent ajoutés à sa formule.
Caoutchouc éthylène-propylène (EPDM) : hydrocarbures non polaires, avec d'excellentes propriétés électriques, une résistance d'isolation élevée, de faibles pertes diélectriques, mais le caoutchouc éthylène-propylène est un matériau inflammable, nous devons réduire le degré de réticulation du caoutchouc éthylène-propylène, réduire la déconnexion de la chaîne moléculaire causée par des substances de faible poids moléculaire, afin d'améliorer les propriétés ignifuges du matériau ;
(2) Matériaux ignifuges à faible émission de fumée et à faible teneur en halogènes
Principalement destiné au polychlorure de vinyle (PVC) et au polyéthylène chlorosulfoné (PECS). L'ajout de CaCO₃ et d'Al(IOH)₃ à la formule du PVC permet de réduire les dégagements d'acide chlorhydrique (HCl) et la quantité de fumée du PVC ignifugé, améliorant ainsi sa résistance au feu et diminuant les émissions d'halogènes, de brouillard acide et de fumée. Toutefois, cela peut entraîner une légère diminution de l'indice d'oxygène.
2. Matériaux ignifuges sans halogène
Les polyoléfines sont des matériaux sans halogène, composés d'hydrocarbures qui, lors de leur combustion, décomposent le dioxyde de carbone et l'eau sans produire de fumée ni de gaz nocifs en quantité significative. Les polyoléfines comprennent principalement le polyéthylène (PE) et les polymères d'éthylène-acétate de vinyle (E-VA). Ces matériaux ne sont pas intrinsèquement ignifuges ; il est nécessaire d'y ajouter des retardateurs de flamme inorganiques et des retardateurs de flamme phosphorés pour obtenir des matériaux ignifuges sans halogène utilisables. Cependant, en raison de l'absence de groupes polaires sur la chaîne moléculaire de ces substances non polaires et hydrophobes, leur affinité avec les retardateurs de flamme inorganiques est faible et leur liaison difficile. Afin d'améliorer l'activité de surface des polyoléfines, des tensioactifs peuvent être ajoutés à la formulation. On peut également mélanger les polyoléfines avec des polymères contenant des groupes polaires, ce qui permet d'augmenter la quantité de charge ignifuge, d'améliorer les propriétés mécaniques et de mise en œuvre du matériau, et d'obtenir ainsi une meilleure résistance au feu. Il apparaît donc que les fils et câbles ignifuges présentent de nombreux avantages et sont très respectueux de l'environnement.
Date de publication : 3 décembre 2024