L'indice limite d'oxygène (ILO), ou indice d'oxygène (limite) (IO(L)) ou (L)OI [ en anglais], est une grandeur et un essai de laboratoire à petite échelle permettant de caractériser la combustibilité (inflammabilité) d'un matériau combustible, notamment une matière plastique (ou un polymère). Ce critère donne une indication relative de la combustibilité dans des conditions d'essai spécifiées, définies par des normes. Il existe différentes normes selon les domaines d'applicationExemples : automobile, SNCF, bâtiment, câblerie. et les pays : ISO 4589, ASTM D2863, UL 94 Il ne faut pas confondre cette propriété avec la concentration limite en oxygène qui donne la concentration minimale en oxygène dans un mélange avec un combustible permettant l'inflammation en présence d'une source d'ignition.
Définition
vignette|Un appareil de mesure de l'ILO. L'indice limite d'oxygène est mesuré par la proportion minimale en dioxygène () d'un mélange d'essai + 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. Il est défini par
[] étant la concentration en dioxygène et [N2] celle en diazote.
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 est réduite jusqu'à obtenir un niveau critique.
L'atmosphère normale contient environ 21 % d'. Si l'ILO d'une matière est supérieur à ce taux, elle est dite auto-extinguible ; dans le cas contraire, elle est inflammable.
Tableau de valeurs vignette|Des ignifugeants sont inclus dans les résines de composants électriques ou électroniquesDes ignifugeants 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..
Plus l'ILO est élevé, meilleure est la résistance à l'inflammation (tenue au feu) de l'échantillon. Quelques valeurs sont données dans le tableau ci-dessous.
Matériau solide ILO (%) Combustibilité PMMA, PE, PP, PS ~17. ( (1985) : ) Très élevée Caoutchouc naturel (NR) + 50 pce de noir de carbone 20,2IFOCA, Formulation des caoutchoucs, Les ingrédients divers, 23, 2007 Très élevée Chêne 23,6 Nylon 6/6 24,3 Carton 24,7 PC 26,0 NR + 50 pce de noir de carbone + 26,4 Nylon 6/6 (grade ignifuge) 28Selon la norme ASTM D2863. Chevron Phillips Chemical, Ryton PPS - Thermal Properties, 7, Oxygen Index, 5 Faible Aramide 28 - 30Michel Fontanille et Yves Gnanou, Chimie et physico-chimie des polymères, , Dunod, Paris, 2010, 560, Faible PC (grade ignifuge) 32 Faible Ryton PPS ~50 Très faibleIntrinsèquement résistant à la flamme ; ne nécessite pas d'ignifugeants. PVDC 60,0 Très faible Téflon 95,0 Pratiquement incombustible
À cause de leur composition hydrocarbonée, la plupart des polymères (ou des matières plastiques) sont très inflammables.
Des grades ignifuges ( en anglais) ont été développés pour certains types de plastiques.
Le Téflon, matériau de sécurité, est beaucoup plus résistant à la combustion (inflammation) que les autres matériaux. Les polymères auto-extinguibles se trouvent parmi les polymères halogénés (polyéthylènes chlorés et chlorosulfonés, polychloroprènes, polyépichlorhydrines, fluoropolymères, fluoroélastomères, silicones fluorés).
La norme internationale ISO 4589-3 indique : ISO 4589-3:1996 - Plastiques - Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène - : Essai à haute température.
Notes et références
Voir aussi Articles connexes Ignifugation Oxymètre Pouvoir calorifique inférieur (PCI), une autre mesure de la combustibilité d'un matériau. Point d'éclair Point d'inflammation Radicaux, qui sont formés dans une flamme. Fraction volumique
Normes La série de normes internationales ISO 4589 Plastiques — Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène Norme américaine ASTM D2863 - Standard Test Method for Measuring the Minimum Oxygen Concentration to Support Candle-Like Combustion of Plastics (Oxygen Index) Underwriters Laboratories (UL), UL 94, the Standard for Safety of Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances testing, combustibilité : standard
Catégorie:Propriété chimique Catégorie:Combustion