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Auteur(s)
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Pierre VERRIER : Ingénieur ENSIC (École Nationale Supérieure des Industries Chimiques) - Ancien « Research Associate », Exxon Chemical International - Bruxelles
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Les matières thermoplastiques ne sont que très rarement utilisées sans adjuvant. De fait, l’ensemble des propriétés recherchées pour l’objet fini requiert un savant dosage de produits d’addition à action spécifique. L’adjuvant qui augmente la souplesse du polymère est un plastifiant dont la définition donnée dans la norme ISO 472 (1988) Plastiques. Vocabulaire est la suivante.
Son action peut aussi se traduire par une réduction de la viscosité à l’état fondu, un abaissement de la température de transition vitreuse ou une diminution du module d’élasticité de l’objet plastifié.
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Influence sur quelques caractéristiques physiques des PVC flexibles
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4. Mise en œuvre des plastifiants
La première étape de la mise en œuvre comporte toujours un prémélangeage des ingrédients de la formule. Le tableau 3 donne, à titre d’exemple, trois formules de base simplifiées, pour divers usages du PVC plastifié.
4.1 Plastisols
La mise en œuvre peut être faite au moyen de plastisols dont la fusion est schématisée sur la figure 3. Le mélange de PVC avec ses adjuvants se trouve sous forme liquide à la température (proche de l’ambiante) à laquelle se fait la mise en forme : cette dispersion de solides (PVC et charges) dans un liquide (plastifiants) est appelée plastisol.
Pour fabriquer du cuir synthétique par exemple, le plastisol est étalé à la racle sur un substrat (tissu de coton) à la température ambiante. Par chauffage dans un four ou dans une étuve, le mélange se gélifie à partir de 50-60 oC (gel sans grande cohésion mécanique) avant de fondre à 160-180 oC en un film ayant des propriétés mécaniques optimales après refroidissement. Il est bien évident que l’absorption du plastifiant par le PVC (qui conduira ultérieurement, après passage à température élevée, à la formation d’un PVC flexible) doit être minimisée pendant la mise en place. (On utilise pour cela une variété de PVC obtenue par polymérisation en émulsion ou en microsuspension.)
Le plastifiant joue également un rôle important à cette étape car son pouvoir plus ou moins solvatant peut provoquer une augmentation plus ou moins rapide de la viscosité de la pâte. Ce mûrissage est très gênant dans les industries qui préparent les plastisols longtemps avant leur mise en place avant fusion.
Les plastisols trouvent des applications :
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soit pour des produits plats fabriqués sur des métiers à enduire et formés éventuellement de plusieurs couches sandwiches incluant des couches...
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Mise en œuvre des plastifiants
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SEARS (J.K.), DARBY (J.R.) - The technology of plasticizers. - Willey & Sons Ed., 1 166 p. (ouvrage encyclopédique donnant près de 1 500 références sur 240 p. et décrivant les propriétés physiques de l’ensemble des plastifiants utilisés aujourd’hui et les propriétés des produits plastifiés) (1982).
-
(2) - NASS (L.I.), HEIBERGER (C.A.) - Encyclopedia of PVC. - Marcel Dekker Inc. Ed., Vol. 2 , Chapitre 3 : KRAUSKOPF (L.G.). – Plasticizers : types, properties and performance (311 réf.) (1988).
NORMES
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Plastiques et ébonite. Détermination de la dureté par pénétration au moyen d’un duromètre (Dureté Shore) (indice de classement : T 51-109). - NF ISO 868 - 9-86
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Plastiques. Détermination de la rigidité en torsion des plastiques souples. Partie 1 : Méthode générale (indice de classement : T 51-102). - NF ISO 458 /1 - 9-86
1 Principaux fournisseurs de phtalates (et leurs marques commerciales)
BASF AG (Palatinol ) – BASF (Cie française).
Exxon Chemical Co. (Jayflex ) – Exxon Chemical France.
Hüls AG (Vestinol ) – Hüls France.
ICI Ltd (Hexaplast ) – ICI France SA .
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