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L'indice limite d'oxygène (ILO) ou indice d'oxygène (IO) ou (L)OI [(limiting) oxygen index en anglais] est une grandeur permettant de mesurer la combustibilité (inflammabilité) d'un matériau combustible, notamment une matière plastique (ou un polymère). L'ILO donne une indication relative de la combustibilité dans des conditions d'essai en laboratoire spécifiées, définies par des normes telles l'ISO 4589 et l'ASTM D2863.

Définition

L'indice limite d'oxygène est mesuré par la proportion minimale en dioxygène (O₂) d'un mélange d'essai O₂ + N₂ nécessaire pour entretenir la combustion vers le bas (comme une bougie) avec flammes d'un échantillon de bande placé verticalement, pendant une durée spécifiée, ou jusqu'à ce qu'une quantité spécifiée de matière soit consumée :

ILO\,(\%\,vol.)={\frac {[O_{2}]}{[O_{2}]+[N_{2}]}}

$[O_{2}]$ étant la concentration en dioxygène.

L'échantillon, à température ambiante et plongé dans un courant de mélange gazeux dans une cheminée de test, est mis au contact d'une flamme. La teneur en O₂ est réduite jusqu'à obtenir un niveau critique.

L'atmosphère normale contient 22 % d'O₂.

La norme internationale ISO 4589-3 indique : « Il convient de ne pas utiliser les résultats obtenus conformément à la [...] partie de l'ISO 4589 pour décrire ou apprécier les risques d'incendie présentés par un matériau ou une forme donnés dans des conditions réelles d'incendie, sauf s'ils sont utilisés comme l'un des éléments [...] »^[1].

Tableau de valeurs

Plus l'ILO est élevé, meilleure est la résistance de l'échantillon à l'inflammation. Quelques valeurs sont données ci-dessous.

Matériau solide	ILO (%)	Combustibilité
PMMA, PE, PP, PS	~17^[3]	Très élevée
Chêne	23,6^[3]	Élevée
Nylon 6/6	24,3^[3]	Élevée
Carton	24,7^[3]	Élevée
PC	26,0^[3]	Élevée
Nylon 6/6 (grade ignifuge)	28^[4]	Faible
Aramide	28 - 30^[5]	Faible^[5]
PC (grade ignifuge)	32^[4]	Faible
Ryton PPS	~50^[4]	Très faible^[6]
SaranSaran (plastique) (PVDC)^[7]	60,0^[3]	Très faible^[6]
Téflon	95,0^[3]	Pratiquement incombustible^[6]

Pour certains types de plastique, il existe des grades « ignifuges » (flame-retardant grades en anglais).

L'usage d'additifs retardateurs de flamme entraîne souvent des effets indésirables.

Le Téflon, matériau de sécurité par excellence, est beaucoup plus résistant à la combustion (inflammation) que les autres matériaux.

Notes et références

↑ ISO 4589-3:1996 - Plastiques - Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène - Partie 3 : Essai à haute température
↑ Des additifs retardateurs de flamme sont utilisés dans les composants qui chauffent ; par exemple, les PBB et les PBDE, deux groupes de produits chimiques bromés toxiques. Selon la directive RoHS, les équipements électriques et électroniques ne doivent pas contenir plus de 0,1 % en poids de PBB et de PBDE.
↑ ^{a b c d e f et g} Jean Bost, Matières plastiques : chimie - applications, Paris, Technique et documentation, 1980, 1^re éd., 437 p. (ISBN 2-85206-068-X), p. 429. (2^e éd. (1985) : ISBN 978-2-85206-287-0)
↑ ^{a b et c} Selon la norme ASTM D2863. (en) [PDF] Chevron Phillips Chemical, Ryton PPS - Thermal Properties, 7 p., chap. Oxygen Index, p. 5
↑ ^{a et b} Michel Fontanille et Yves Gnanou, Chimie et physico-chimie des polymères, 2^e éd., Dunod, Paris, 2010, 560 p., ISBN 978-2-10-054761-6
↑ ^{a b et c} Intrinsèquement résistant à la flamme ; ne nécessite pas d'additif retardateur de flamme.
↑ Polychlorure de vinylidène

Voir aussi

Liens internes

Oxymètre
Pouvoir calorifique inférieur (PCI), une autre mesure de la combustibilité d'un matériau.
Agent ignifuge bromé
Point d'éclair
Point d'inflammation

Liens externes

(en) Norme américaine ASTM D2863 - Standard Test Method for Measuring the Minimum Oxygen Concentration to Support Candle-Like Combustion of Plastics (Oxygen Index)

[1] ISO 4589-3:1996 - Plastiques - Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène - Partie 3 : Essai à haute température

[2] Des additifs retardateurs de flamme sont utilisés dans les composants qui chauffent ; par exemple, les PBB et les PBDE, deux groupes de produits chimiques bromés toxiques. Selon la directive RoHS, les équipements électriques et électroniques ne doivent pas contenir plus de 0,1 % en poids de PBB et de PBDE.

[JB-3] {a b c d e f et g} Jean Bost, Matières plastiques : chimie - applications, Paris, Technique et documentation, 1980, 1^re éd., 437 p. (ISBN 2-85206-068-X), p. 429. (2^e éd. (1985) : ISBN 978-2-85206-287-0)

[CPC-4] {a b et c} Selon la norme ASTM D2863. (en) [PDF] Chevron Phillips Chemical, Ryton PPS - Thermal Properties, 7 p., chap. Oxygen Index, p. 5

[FG-5] {a et b} Michel Fontanille et Yves Gnanou, Chimie et physico-chimie des polymères, 2^e éd., Dunod, Paris, 2010, 560 p., ISBN 978-2-10-054761-6

[rmq-6] {a b et c} Intrinsèquement résistant à la flamme ; ne nécessite pas d'additif retardateur de flamme.

[7] Polychlorure de vinylidène

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 {{Ébauche|chimie}}
-L''''indice limite d'oxygène''' ('''ILO''') ou '''indice d'oxygène''' ('''IO''') ou '''(L)OI''' [''(limiting) oxygen index'' en anglais] est une grandeur permettant de mesurer la [[Combustion|combustibilité]] ([[inflammabilité]]) d'un matériau, notamment une [[matière plastique]] (ou un [[polymère]]). L'ILO donne une indication relative de la combustibilité dans des conditions d'essai en laboratoire données.
+L''''indice limite d'oxygène''' ('''ILO''') ou '''indice d'oxygène''' ('''IO''') ou '''(L)OI''' [''(limiting) oxygen index'' en anglais] est une grandeur permettant de mesurer la [[Combustion|combustibilité]] ([[inflammabilité]]) d'un matériau [[combustible]], notamment une [[matière plastique]] (ou un [[polymère]]). L'ILO donne une indication relative de la combustibilité dans des conditions d'essai en laboratoire spécifiées, définies par des normes telles l'[[Organisation internationale de normalisation|ISO]] 4589 et l'[[ASTM International|ASTM]] D2863.
 == Définition ==
-L'indice limite d'oxygène est mesuré par la proportion minimale en [[dioxygène]] (O<sub>2</sub>) d'un mélange O<sub>2</sub> + [[Diazote|N<sub>2</sub>]] nécessaire pour maintenir la combustion d'un [[Échantillon (matière)|échantillon]] pendant une durée spécifiée, ou jusqu'à ce qu'une quantité spécifiée de matière soit consumée :
+L'indice limite d'oxygène est mesuré par la proportion minimale en [[dioxygène]] (O<sub>2</sub>) d'un mélange d'essai O<sub>2</sub> + [[Diazote|N<sub>2</sub>]] nécessaire pour entretenir la [[combustion]] vers le bas (comme une bougie) avec [[Flamme (combustion)|flammes]] d'un [[Échantillon (matière)|échantillon]] de bande placé verticalement, pendant une durée spécifiée, ou jusqu'à ce qu'une quantité spécifiée de matière soit consumée :
 : <math>ILO \, (% \, vol.) = \frac {[O_2]} {[O_2] + [N_2]}</math>
 <math>[O_2]</math> étant la concentration en dioxygène.
-L'échantillon, à température ambiante et plongé dans un courant de mélange gazeux, est mis au contact d'une [[Flamme (combustion)|flamme]]. La teneur en O<sub>2</sub> est réduite jusqu'à obtenir un niveau critique.
+L'échantillon, à température ambiante et plongé dans un courant de mélange gazeux dans une cheminée de test, est mis au contact d'une flamme. La teneur en O<sub>2</sub> est réduite jusqu'à obtenir un niveau critique.
 L'atmosphère normale contient 22 % d'O<sub>2</sub>.
+La norme internationale ISO 4589-3 indique : {{Citation|Il convient de ne pas utiliser les résultats obtenus conformément à la [...] partie de l'ISO 4589 pour décrire ou apprécier les risques d'incendie présentés par un matériau ou une forme donnés dans des conditions réelles d'incendie, sauf s'ils sont utilisés comme l'un des éléments [...]}}<ref>[http://www.iso.org/iso/fr/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=16963 ''ISO 4589-3:1996 - Plastiques - Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène - Partie 3 : Essai à haute température'']</ref>.
 == Tableau de valeurs ==
-[[Fichier:Plastic electrical components.jpg|thumb|Des agents ignifuges ([[additif]]s) sont inclus dans les [[Résine (constituant)|résines]] de composants électriques ou électroniques<ref>Des [[Ignifugation|retardateurs de flamme]] sont utilisés dans les composants qui chauffent ; par exemple, les [[Polybromobiphényle|PBB]] et les [[Polybromodiphényléther|PBDE]], deux groupes de produits chimiques [[Agent ignifuge bromé|bromés]] toxiques. Selon la [[directive RoHS]], les [[Déchets d'équipements électriques et électroniques|équipements électriques et électroniques]] ne doivent pas contenir plus de 0,1 % en poids de PBB et de PBDE.</ref>.]]
+[[Fichier:Plastic electrical components.jpg|thumb|Des (agents) ignifuges (additifs) sont inclus dans les [[Résine (constituant)|résines]] de composants électriques ou électroniques<ref>Des additifs retardateurs de flamme sont utilisés dans les composants qui chauffent ; par exemple, les [[Polybromobiphényle|PBB]] et les [[Polybromodiphényléther|PBDE]], deux groupes de produits chimiques [[Agent ignifuge bromé|bromés]] toxiques. Selon la [[directive RoHS]], les [[Déchets d'équipements électriques et électroniques|équipements électriques et électroniques]] ne doivent pas contenir plus de 0,1 % en poids de PBB et de PBDE.</ref>.]]
-Quelques valeurs sont données ci-dessous.
+Plus l'ILO est élevé, meilleure est la résistance de l'échantillon à l'inflammation. Quelques valeurs sont données ci-dessous.
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 ! Matériau solide !! ILO (%) !! Combustibilité
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-| [[Polyméthacrylate de méthyle|PMMA]], [[Polyéthylène|PE]], [[Polypropylène|PP]], [[Polystyrène|PS]] || bgcolor="#FF0000" align="center" | 17<ref name="JB">{{ouvrage|prénom1=Jean|nom1=Bost|lien auteur1=|titre=Matières plastiques|sous-titre=chimie - applications|lien titre=|numéro d'édition=1|éditeur=Technique et documentation|lien éditeur=|lieu=Paris|année=1980|volume=|tome=|pages totales=437|passage=429|isbn=2-85206-068-X|lire en ligne=}}. ({{2e}}{{éd.}} (1985) : ISBN 978-2-85206-287-0)</ref> || align="center" | Très élevée
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+| [[Polycarbonate|PC]] || bgcolor="#FF8080" align="center" | 26,0<ref name="JB" /> || align="center" | Élevée
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-| ''Nylon'' 6/6 (grade ignifuge) || bgcolor="#D9FFB2" align="center" | 28<ref name="CPC">Selon la méthode d'essai normalisée [[ASTM International|ASTM]] D2863. D'après doc. [[Chevron (entreprise)|Chevron Phillips Chemical]]</ref> || align="center" | Faible
+| ''Nylon'' 6/6 (grade ignifuge) || bgcolor="#D9FFB2" align="center" | 28<ref name="CPC">Selon la norme ASTM D2863. {{en}} {{pdf}} [[Chevron (entreprise)|Chevron Phillips Chemical]], [http://www.cpchem.com/bl/rytonpps/en-us/Documents/RytonThermalProperties.pdf ''Ryton PPS - Thermal Properties''], 7{{nb p.}}, {{chap.}}''Oxygen Index'', {{p.}}5</ref> || align="center" | Faible
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 | [[Aramide]] || bgcolor="#D9FFB2" align="center" | 28 - 30<ref name="FG">Michel Fontanille et Yves Gnanou, ''Chimie et physico-chimie des polymères'', {{2e}}{{éd.}}, [[Éditions Dunod|Dunod]], Paris, 2010, 560{{nb p.}}, ISBN 978-2-10-054761-6</ref> || align="center" | Faible<ref name="FG" />
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 Pour certains types de plastique, il existe des grades « [[Ignifugation|ignifuges]] » (''flame-retardant grades'' en anglais).
+L'usage d'additifs retardateurs de flamme entraîne souvent des effets indésirables.
-Le ''Téflon'', excellent matériau de sécurité, est beaucoup plus résistant à la combustion (inflammation) que les autres matériaux.
+Le ''Téflon'', matériau de sécurité par excellence, est beaucoup plus résistant à la combustion (inflammation) que les autres matériaux.
 == Notes et références ==
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 == Voir aussi ==
 === Liens internes ===
+* [[Oxymètre]]
 * [[Pouvoir calorifique inférieur]] (PCI), une autre mesure de la combustibilité d'un matériau.
 * [[Agent ignifuge bromé]]
+* [[Point d'éclair]]
+* [[Point d'inflammation]]
 === Liens externes ===
-* {{en}} [http://www.astm.org/Standards/D2863.htm ASTM D2863 - ''Standard Test Method for Measuring the Minimum Oxygen Concentration to Support Candle-Like Combustion of Plastics (Oxygen Index)'']
+* {{en}} Norme américaine [http://www.astm.org/Standards/D2863.htm ASTM D2863 - ''Standard Test Method for Measuring the Minimum Oxygen Concentration to Support Candle-Like Combustion of Plastics (Oxygen Index)'']