Indice limite d'oxygène
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 :
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] |
Saran (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.
- Jean Bost, Matières plastiques : chimie - applications, Paris, Technique et documentation, , 1re éd., 437 p. (ISBN 2-85206-068-X), p. 429. (2e éd. (1985) : ISBN 978-2-85206-287-0)
- Selon la norme ASTM D2863. (en) [PDF] Chevron Phillips Chemical, Ryton PPS - Thermal Properties, 7 p., chap. Oxygen Index, p. 5
- Michel Fontanille et Yves Gnanou, Chimie et physico-chimie des polymères, 2e éd., Dunod, Paris, 2010, 560 p., ISBN 978-2-10-054761-6
- 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)