Présentation
Auteur(s)
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Stéphane GIROIS : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Paris ENSCP - Docteur ès-sciences des matériaux de l’École nationale des arts et métiers (ENSAM)Atofina additive
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les polymères halogénés et plus particulièrement le polychlorure de vinyle (PVC) sont des polymères tellement particuliers qu’ils méritent d’être traités séparément des autres polymères. Le PVC est aujourd’hui un des polymères les plus utilisés et les plus versatiles que l’on retrouve dans tous les aspects de la vie de tous les jours. Pourtant, le PVC est aussi le polymère le plus compliqué à mettre en œuvre et particulièrement à stabiliser du fait de la nature complexe de son mode de dégradation. La stabilisation du PVC a été plus un art qu’une science et s’inscrit dans un concept de formulation avec d’autres additifs nécessaires à la mise en œuvre de ce polymère particulier. Compte tenu de la versatilité du PVC et de la multitude de ses applications, les stabilisants du PVC sont nombreux et leur choix dépend autant du mode de transformation du PVC envisagé que de l’application finale. Cet article va reprendre en détail les diverses technologies de stabilisation du PVC en tenant compte non seulement des aspects techniques liés à la transformation du PVC mais aussi en regardant les avantages et inconvénients de chaque technologie. Par ailleurs, nous verrons qu’il n’est pas possible de différencier la stabilisation du PVC de sa formulation complète.
VERSIONS
- Version courante de juil. 2013 par Anne CHABROL, Stéphane GIROIS
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3. Autres types de stabilisation du PVC
À l’instar des autres polymères, le PVC doit être stabilisé pour répondre à certaines exigences de performance lors de l’application finale. On parlera ici de stabilisation lorsque l’additif agit sur la structure chimique du polymère ou de ses produits de décomposition, contrairement à d’autres types qui modifient les propriétés physiques comme par exemple les modifiants chocs. D’autres types de stabilisation peuvent, par exemple, être :
-
la tenue au feu (bien que le PVC soit déjà un polymère naturellement ignifugé) ;
-
la résistance au vieillissement climatique ;
-
la résistance à l’attaque de l’ozone.
Contrairement à ce qui a été vu pour la stabilisation thermique, il n’y a pas d’autres stabilisants spécifiques au PVC pour répondre à ces différents modes de dégradation. Les stabilisants UV, par exemple, qu’ils soient organiques ou inorganiques, sont les mêmes que ceux utilisés en grandes quantités dans le polypropylène ou le polyéthylène. Il est néanmoins important de s’assurer avec les différents fournisseurs de la bonne compatibilité de ces stabilisants avec le PVC en tenant compte :
-
de la température de transformation du PVC pouvant aller jusqu’à 230 ˚C ;
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de la transparence et couleur demandées ;
-
de la compatibilité chimique avec le PVC (HCl provenant de la déshydrochloruration).
Le dernier point est critique car un additif trop basique (pKa élevé) entraînerait une déshydrochloruration accélérée du PVC. C’est le cas, par exemple, des HALS (Hindered Amine Light Stabilizer, amines à empêchement stérique) qui sont très efficaces pour retarder le vieillissement climatique des polyoléfines mais qui, si le pKa est trop élevé, peuvent accélérer dramatiquement la dégradation thermique du PVC. Pour le PVC, seul les HALS tertiaires sont réellement utilisables.
L’ensemble de ces additifs seront repris dans l’article dédié à la stabilisation de l’ensemble des grandes familles de polymères.
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