Le polyéthylène basse-densité (LDPE), en tant que polymère thermoplastique d'hydrocarbure, a des performances de combustion qui affectent directement l'évaluation de la sécurité du matériau pendant le traitement, l'utilisation et l'élimination des déchets. Les molécules de LDPE sont composées d'un squelette carboné à longue chaîne-et d'atomes d'hydrogène, et ne contiennent pas d'halogènes, de phosphore ou d'autres éléments ignifuges-. Par conséquent, il présente une inflammabilité polymère typique dans des conditions de chauffage ou d’incendie. Des recherches approfondies sur son mécanisme de combustion et ses mesures de contrôle sont cruciales pour une application sûre de ce matériau.
Du point de vue du mécanisme de combustion, le LDPE subit d'abord une décomposition thermique sous l'influence d'une source de chaleur externe, brisant les chaînes moléculaires pour générer des gaz d'hydrocarbures de faible-poids moléculaire-tels que le méthane, l'éthylène, le propylène et diverses oléfines. Lorsque la température ambiante atteint sa plage de pyrolyse (environ 300-400 degrés) et que l'oxygène est suffisant, ces gaz inflammables volatils se mélangent à l'air pour former un mélange combustible. Lors de la rencontre d'une source d'inflammation, une combustion en phase gazeuse se produit, avec une flamme bleu clair ou jaune accompagnée de gouttes de fusion. Étant donné que les hydrocarbures brûlent pour produire du dioxyde de carbone et de l'eau, le processus de combustion libère une grande quantité de chaleur, environ 46 MJ/kg. Le taux de propagation de la flamme varie en fonction de la forme de l'échantillon, de son épaisseur et des conditions environnementales.
L'indice d'oxygène (LOI) du LDPE se situe généralement autour de 17 % à 18 %, inférieur au seuil de 26 % requis par la plupart des matériaux ignifuges-, ce qui indique qu'il est hautement inflammable et brûle continuellement dans l'air. Lors des tests de combustion verticale, les gouttes fondues du LDPE peuvent enflammer les combustibles situés en dessous, entraînant un taux de combustion rapide. Cela nécessite des mesures de protection supplémentaires dans des applications telles que l'isolation électrique, l'intérieur des bâtiments et l'intérieur des véhicules. Les gaz produits lors de la combustion sont principalement du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau, mais dans des conditions de combustion incomplète, du monoxyde de carbone et une petite quantité de fumée noire sont générés. Cette dernière provient de la formation de particules de carbone, qui peuvent affecter la visibilité et le système respiratoire.
Pour améliorer la sécurité de la combustion, des retardateurs de flamme sont souvent ajoutés au LDPE ou mélangés pour être modifiés dans l'industrie. Bien que les retardateurs de flamme halogénés puissent réduire considérablement le taux de combustion et la fumée, ils peuvent produire des gaz toxiques d'halogénure d'hydrogène. Les systèmes ignifuges sans halogène-, tels que l'hydroxyde d'aluminium, l'hydroxyde de magnésium ou les retardateurs de flamme à base de phosphore-azote-, retardent la combustion et réduisent les fumées nocives grâce à la décomposition endothermique et à la dilution en phase gazeuse-, répondant à la fois aux exigences environnementales et sanitaires. De plus, l'augmentation de la barrière de la couche de charbon grâce à la conception structurelle peut inhiber la diffusion des gaz combustibles et améliorer la durabilité des retardateurs de flamme.
Dans la pratique, les produits LDPE doivent éviter tout contact direct avec des surfaces à haute température ou des sources de flammes nues. Les zones de stockage et de transformation doivent être équipées d'extincteurs et d'installations de ventilation pour éviter l'accumulation de gaz et les incendies ultérieurs. Pour les couches d'isolation en LDPE dans les fils et les câbles, les indices ignifuges doivent être évalués conformément aux normes en vigueur pour garantir des caractéristiques auto-extinguibles ou à faible-sans halogène de fumée-dans des conditions de fonctionnement anormales.
En résumé, les performances de combustion du polyéthylène basse-densité sont dominées par sa structure hydrocarbonée, présentant des caractéristiques d'inflammabilité, un pouvoir calorifique élevé et un écoulement de matière fondue. Grâce à une modification scientifique-ignifuge et à une protection d'application standardisée, les risques d'incendie peuvent être efficacement réduits, garantissant la sécurité des personnes et des biens et ouvrant des possibilités d'expansion dans des zones plus sensibles en matière de sécurité.