Les exigences en matière de protection contre les incendies augmentent dans le monde entier, en particulier dans les bâtiments publics et dans la construction automobile. Cette évolution signifie que de plus en plus de matériaux appropriés, comme le bois, ne peuvent plus être utilisés dans de nombreux bâtiments ou moyens de transport et doivent être remplacés par d'autres produits. L'objectif du projet de recherche financé par la Innosuisse était donc de développer un retardateur de flamme qui augmente la résistance au feu de ces matériaux sans en altérer leurs propriétés positives.

Le nouveau retardateur de flamme AFA (Anti-Flame-Additive) répond à ces exigences : Il est incolore et peut être mélangé avec des peintures à base d'eau ou des vernis de protection UV. Il peut être utilisé non seulement comme revêtement mais aussi comme additif dans les panneaux en bois. De plus, il est exempt de brome et de bore et ne contient aucun composé organique halogéné. Il ne produit pas de vapeurs toxiques et développe son effet ignifugeant à des concentrations aussi faibles que dix pour cent.

L'AFA est basé sur la substance EDA-bis-TEPT développée par l'Empa, un retardateur de flamme de la classe des organophosphonates. Il combine le phosphore et l'azote en une seule molécule, ce qui a des effets retardateurs de flamme sur la cellulose.  L'additif nouvellement développé a déjà démontré son efficacité lors de tests internes et est protégé par une demande de brevet depuis 2018. Des essais d'application sont en cours, par exemple l'ajout de l'AFA à divers matériaux de construction et systèmes de peinture disponibles sur le marché est actuellement testé.

Les premiers essais avec les principaux fabricants de panneaux à base de bois ont été très positifs. Il en va de même pour le troisième fabricant mondial de stratifiés HPL (High Pressure Laminates). Après l'introduction de l'AFA dans la cellulose pendant la production, le flambage du matériau est évité de manière fiable. Dans une étape ultérieure, l'AFA sera soumise aux tests, dont ceux de protection contre l'incendie, requis pour l'homologation.

Le partenaire de recherche de l'Empa dans ce projet est Bruag Fire Protection AG, une société sœur de Bruag AG basée à Güttingen, TG. En tant que producteur de panneaux de façade et de balustrades de balcon lisses et perforés, résistants aux intempéries, ainsi que d'éléments décoratifs tels que des cloisons, des rampes d'escalier ou des solutions acoustiques pour l'intérieur, qui sont principalement basés sur des matériaux en bois. La société Bruag AG, active au niveau international, est directement concernée par des directives plus strictes en matière de protection contre l'incendie.  En Suisse, par exemple, une nouvelle réglementation en matière de protection contre l'incendie a été introduite dans le secteur de la construction en 2015. Même à l'échelle internationale, les exigences en matière de protection contre l'incendie ne cessent d'augmenter. Dans le même temps, les directives environnementales sont renforcées, ce qui pousse progressivement les agents de protection incendie conventionnels hors du marché. Grâce à ces développements, Bruag AG est constamment à la recherche de retardateurs de flamme appropriés. Cependant, en l'absence d'un produit approprié sur le marché, Bruag a décidé de prendre l'initiative. L'Empa est le partenaire de recherche idéal pour cette entreprise expérimentée dans l'innovation de produits et de processus.

Echantillon de mousse avec EDA-DOPO lors d'un test de flamme dans le laboratoire de l'Empa. Image : Empa

Un autre retardateur de flamme développé à l'Empa s'appelle EDA-DOPO et a déjà franchi une étape supplémentaire sur la voie d'une application commerciale. EDA-DOPO appartient à la classe des phosphonamidates, ne contient pas d'halogènes nocifs pour l'environnement et est enregistré dans la base de données chimique REACH de l'UE depuis l'automne dernier.

L'enregistrement d'une substance nouvellement développée prend beaucoup de temps et représente une étape importante pour sa commercialisation: REACH est un règlement de l'Union européenne datant du 18 décembre 2006, qui traite de la production et de l'utilisation des substances chimiques et de leurs impacts potentiels sur la santé humaine et l'environnement. Il s'agit de la loi la plus stricte à ce jour en matière de réglementation des substances chimiques.

EDA-DOPO est actuellement utilisé pour les mousses de matelas. Les applications dans la technologie de revêtement ainsi que dans la production de plastique sont également à l'étude.