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Auteur(s)
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Louis CARETTE : Licencié ès Sciences physiques - Ancien Ingénieur Plasticien - Rhône‐Poulenc Recherches
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les plastiques sont des isolants électriques qui peuvent accumuler en surface des charges électrostatiques. Les potentiels peuvent atteindre plusieurs kilovolts et il en résulte des inconvénients ou des risques à utiliser ces matériaux pour certaines applications. En effet, les décharges peuvent échauffer dangereusement un air porteur de vapeurs inflammables (par exemple : mélanges locaux d’oxygène et de gaz anesthésique en salle de chirurgie, transport et stockage de liquides inflammables déconseillés dans les conteneurs en plastique).
Des conséquences graves peuvent résulter de l’électrisation de matériels à base de plastiques (par exemple : perturbation des commandes automatiques ou des communications radio au moment du décollage ou de l’atterrissage des avions).
L’attraction des poussières sur les objets usuels (électroménager, radio, télévision) est moins grave, mais les difficultés rencontrées en cours de mise en œuvre (par exemple : mauvais enroulement des films calandrés) sont industriellement dommageables. Ces inconvénients justifient l’emploi d’adjuvants particuliers appelés antistatiques.
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1. Antistatiques
1.1 Origine des charges électrostatiques des polymères
L’aptitude des polymères à se charger d’électricité statique est due à leur structure moléculaire. Il en résulte de faibles conductance (1/R ) et conductivité de surface empêchant les charges de s’écouler rapidement et de s’éliminer ; la lenteur de l’écoulement fait que des zones chargées positivement ou négativement peuvent être voisines à la surface d’un même matériau [1]. Les charges peuvent apparaître soit par contact avec des métaux ou avec d’autres diélectriques déjà chargés, soit par déformations répétées (piézoélectricité) ou par frottement (triboélectricité) [2]. Si les liaisons qui retiennent les couches superficielles d’un matériau sont de nature électrique (par exemple : liaisons de valence), l’abrasion de celles‐ci libère des charges, ce qui n’est pas le cas quand les liaisons sont faibles (forces de Van der Waals). On explique ainsi que certaines matières s’électrisent par frottement (tissu acrylique) contrairement à d’autres (coton).
HAUT DE PAGE1.2 Mécanismes d’action des antistatiques
Ils ont pour rôle de faciliter l’écoulement des charges en augmentant la conductivité des matériaux. Ce résultat peut être obtenu par addition de poudres métalliques ou de noir de carbone électroconducteur, mais, dans de nombreux cas (déstabilisation du polymère, problème de coloration), on a recours à des adjuvants qui doivent être présents en surface pour être actifs. Leur mode d’action est lié d’une part à leur conductivité propre et d’autre part à l’humidité ambiante qu’ils adsorbent. On peut soit disperser l’agent sur la surface à protéger, soit incorporer dans la masse du polymère, pendant la mise en œuvre, un produit semi‐compatible pouvant exsuder aux températures d’usage.
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Ils sont appliqués, en solution aqueuse ou dans un solvant...
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