Présentation
Auteur(s)
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Brian BARRAN : Responsable du service Procédés polystyrèneElf Atochem
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte de Jean-Pierre POISSON (Atochem) paru en 1984 dans ce traité.
Le polystyrène est l’une des premières résines de synthèse, découverte en 1839, mais seulement produite en grande quantité et commercialisée en 1930 aux États-Unis et en Allemagne.
Les premiers procédés étaient de type polymérisation en suspension et discontinus (article Polystyrène. Procédé de polymérisation en suspension Polystyrène) ; ils ne sont actuellement plus guère utilisés que pour produire certaines résines de polystyrène de masse moléculaire élevée.
Dès 1940 ont été mis au point des procédés de polymérisation en masse ou en masse modifié par l’addition d’un peu de solvant, plus économiques du fait qu’il n’y a plus à manipuler de grandes quantités d’eau en suspension et que les opérations peuvent être menées en continu ou en discontinu, en général dans des réacteurs autoclaves agités en série, qui peuvent être suivis de réacteurs en forme de tour. On assiste alors dans les années 60 à l’augmentation des capacités de production par suite des progrès technologiques permettant l’évacuation de l’enthalpie de polymérisation, et au remplacement progressif des résines de polystyrène produites par le procédé suspension par celles obtenues par les procédés masse.
L’objet du présent article est de décrire un procédé masse continu.
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Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
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8. Caractéristiques du produit obtenu
Le polystyrène fabriqué par polymérisation en masse contient en général moins de 500 ppm de monomère résiduel (ppm : partie par million = 10–6 en masse).
-
Polystyrène cristal
Il est caractérisé par un ensemble de valeurs telles que :
-
sa masse moléculaire en nombre M n , liée à la longueur des chaînes, définie comme le rapport :
avec :
- Mi :
- masse moléculaire du polymère d’espèce i
- ni :
- nombre de motifs unitaires correspondant,
variant de 80 000 à 160 000 ;
-
sa masse moléculaire en poids :
variant de 200 000 à 400 000 ;
-
sa polydispersité environ en moyenne ;
-
sa température de ramollissement Vicat ;
-
son indice de fluidité ou melt index à 200 oC sous 5 kg.
-
-
Polystyrène choc
Le polymère est essentiellement caractérisé par ses propriétés physiques et mécaniques, telles que :
-
sa température de ramollissement Vicat ;
-
son indice de fluidité ou melt index à 200 oC sous 5 kg ;
-
sa résistance au choc.
-
-
Dans la pratique, chaque producteur présente une grande variété de grades différents répondant chacun à un domaine particulier d’application.
Le tableau ci-dessous donne quelques valeurs indicatives des propriétés des principaux types...
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