Les retardateurs de flamme sont présents dans des milliers d’articles du quotidien, des vêtements aux meubles, en passant par l’électronique. Bien que ces substances puissent aider à prévenir les blessures et les décès liés au feu, elles pourraient avoir des effets néfastes sur la santé humaine et l’environnement. Les organohalogénés généralement utilisés, dérivés du pétrole, sont particulièrement préoccupants. Aujourd’hui, les scientifiques de l’American Chemical Society (ACS) font état de produits ignifuges potentiellement moins toxiques et biodégradables provenant d’une source improbable: les plantes.
Bob Howell, Ph.D., chercheur principal du projet, et ses collègues du Center for Applications in Polymer Science de la Central Michigan University ont d’abord utilisé deux substances: l’acide gallique, que l’on trouve couramment dans les fruits, les noix et les feuilles; et l’acide 3,5-dihydroxybenzoïque du sarrasin. En utilisant une réaction chimique assez simple, les chercheurs ont converti les groupes hydroxyle de ces composés en esters phosphoreux ignifugeants. Ensuite, l’équipe a ajouté les différents esters phosphoreux individuellement à des échantillons d’une résine époxy, un polymère souvent utilisé dans l’électronique, les automobiles et les avions, et a examiné les propriétés des différents esters à l’aide de plusieurs tests.
Dans l’un de ces tests, les chercheurs ont montré que les nouveaux ignifugeants pourraient fortement réduire le débit calorifique maximal de la résine époxy, qui reflète l’intensité de la flamme et la vitesse à laquelle elle se propage. Les substances d’origine végétale ont été aussi performantes que de nombreux retardateurs de flamme organohalogénés sur le marché. «En fait, ils pourraient être meilleurs», déclare Howell. “Parce que l’acide gallique contient trois groupes hydroxyle dans la même molécule qui peuvent être convertis en esters phosphoreux, vous n’avez pas à utiliser autant d’additif, ce qui réduit les coûts.”
Les chercheurs ont également étudié la manière dont les nouveaux composés éteignent les flammes, en concluant que le niveau d’oxygénation au niveau de l’atome de phosphore détermine le mode d’action. Les composés avec un niveau élevé d’oxygénation (phosphates) se décomposaient en une substance qui favorisait la formation de carbonisation à la surface du polymère, privant ainsi la flamme du carburant. En revanche, les composés faiblement oxygénés (phosphonates) se décomposaient en espèces capables de piéger les radicaux favorisant la combustion.
L’équipe de Howell n’a pas encore effectué de tests de toxicité, mais il dit que d’autres groupes ont effectué de telles études sur des composés similaires. «En général, les composés phosphorés sont beaucoup moins nocifs que les organohalogénés correspondants», note-t-il. De plus, les substances d’origine végétale ne sont pas aussi volatiles et risquent moins de migrer des articles dans la poussière domestique. Howell espère que les nouveaux ignifugeants attireront l’attention d’une entreprise qui pourrait les aider à les commercialiser.
Source: https://www.acs.org/ – 26/08/19