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Bernard BITSCH : Docteur ès sciences - LNP Eurostar SA (groupe General Electric)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les propriétés intrinsèques des compounds thermoplastiques telles que leur faible densité et leur facilité de mise en œuvre, qui autorise les formes les plus complexes avec des cadences de production surprenantes, leur ont permis de submerger nos sociétés d’objets à la fois élaborés, élégants, multifonctionnels et peu coûteux.
Nous allons, dans cet article, examiner leurs compositions, leurs propriétés, leur fabrication et leur impact sur notre civilisation.
Vu le nombre de produits entrant dans la composition des compounds thermoplastiques (figure A) et la souplesse de dosage de chacun d’eux, on conçoit aisément l’infinité des possibilités. Face à une demande plutôt vague ou à un cahier des charges précis, le formulateur devra imaginer la composition la moins coûteuse et la mieux adaptée. Dans cet article, nous essaierons d’expliquer le mode de création d’un produit sans entrer dans des détails qui le rendraient touffu et incompréhensible.
En résumé, le formulateur ou compoundeur, travaille dans un marché complémentaire négligé par les grandes entreprises chimiques qui produisent les polymères vierges en quantités gigantesques. Il exerce ainsi un métier indispensable à l’enrichissement des gammes de matériaux disponibles pour les créateurs des nouvelles applications plastiques. À lui d’imaginer, développer et fournir les thermoplastiques adaptés à une pièce ou à un ensemble spécifiques, à partir des polymères, renforts et charges, modifiants, additifs, pigments, etc., disponibles sur le marché. Il sera confronté à la fois aux spécifications de ses clients et à celles des grands organismes officiels comme les Underwriters’s Laboratories (UL), le VDE (Association for Electrical, Electronic and Information Technologies), le BSI (British Standards Institute) ; il devra se conformer aux normes de qualité et de protection de l’environnement ISO, etc.
Nous nous proposons d’illustrer ici la richesse des possibilités, de décrire les matériaux de base, puis les propriétés de quelques compositions, enfin nous aborderons certaines applications spéciales, telles que les produits ignifugés, les produits lubrifiés et nous préciserons quelques aspects des thermoplastiques conducteurs. Nous évoquerons aussi l’influence d’additifs tels que stabilisants, pigments, lubrifiants, etc. Puis nous décrirons succinctement les procédés de fabrication.
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2. Propriétés des compounds : aspect quantitatif
Dans ce paragraphe, nous présentons succinctement la contribution des renforts et des charges à l’amélioration des propriétés mécaniques, thermiques, électriques, etc., des thermoplastiques dits de commodité ainsi que des principaux matériaux techniques qui se prêtent à ces modifications. Une étude plus détaillée est présentée sous forme de tableaux en [Comp. AM 3 239].
2.1 Fibres de verre
Les propriétés de quelques thermoplastiques amorphes (tableaux 1 et 2 en ]), puis des polyamides les plus intéressants (tableaux 3 et 4 en ), enfin des autres thermoplastiques techniques (tableaux 5 et 6 en ]) sont présentées en comparant chaque fois le polymère vierge à son équivalent renforcé de 30 % de fibres de verre de longueur « normale ».
On remarquera quasiment partout une forte amélioration des propriétés mécaniques ainsi que de tenue à la température.
En ce qui concerne le polyamide 6-6 (tableau 3 en ), deux types de compounds sont proposés, l’un à base de fibres de verre « normales » et l’autre à base de fibres de verre « longues ». Ces variantes se distinguent par la longueur moyenne des fibres...
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Propriétés des compounds : aspect quantitatif
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BIRON (M.) - Élastomères thermoplastiques (TPE). - [AM 3 400] Traité Plastiques et Composites (2000).
-
(2) - BIRON (M.) - Propriétés des thermoplastiques. Tableaux comparatifs. - [AM 3 306] Traité Plastiques et Composites (1998).
-
(3) - BITSCH (B.) - Amélioration des thermoplastiques. Tableaux comparatifs. - [AM 3 239] Traité Plastiques et Composites (2003).
-
(4) - BERTHEREAU (A.), DALLIES (E.) - Fibres de verre de renforcement. - [AM 5 132] Traité Plastiques et Composites (2008).
ANNEXES
-
1 Références bibliographiques
-
2 Normes et standards
- 2.1 International Organization for Standardization (ISO) http://www.iso.ch/
- 2.2 International Electrotechnical Commission (Commission électrotechnique internationale) ICE/CEI http://www.itec.ch/
- 2.3 American Society for Testing and Materials (ASTM) http://www.astm.org
- 2.4 Underwriters'Laboratories (UL) http://www.ul.com
- 2.5 Association Française de Normalisation (AFNOR) http://www.afnor.fr
- 2.6 Principaux tests et normes d'ignifugation
- 3 Annuaire
GUILLON (D.) - Fibres de verre de renforcement. - [A 2 110] Archives matériaux (1995).
LUYCKX (J.) - Fibres de carbone. - [A 2 210] Archives matériaux (1994).
NAUDIN (C.-A.) - CLOZZA (C.) - Charges. - [A 3 220] Traité Plastiques et Composites (1987).
RUCKEBUSCH (J.-M.) - Microsphères creuses de verre pour mousses synthétiques. - [A 2 130] Archives matériaux (1994).
CARETTE (L.) - Stabilisants. - [A 3 232] Archives matériaux (1992).
DEFOSSE (R.) - Colorants et pigments. - [AM 3 234] Traité Plastiques et Composites (2003).
WYART (D.) - Colorants liquides à base de dispersions pigmentaires. - [AM 3 235] Traité...
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