Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
Les normes ISO 180 de décembre 2000, ISO 180/A1 de décembre 2006 et ISO 180/A2 d'avril 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 180 (T51-911) : Plastiques - Détermination de la résistance au choc Izod (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1912 (Janvier 2020).
La norme NF EN ISO 527-1 d'avril 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-1 (T51-034-1) : Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 1: Principes généraux (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
Les normes NF EN ISO 1183-1 de janvier 2013 et NF EN ISO 1183-2 d'août 2005 citées dans cet article ont été remplacées par les normes NF EN ISO 1183-1 et -2 (T51-037-1 et -2) : Plastiques - Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires
- Partie 1 : méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage
- Partie 2 : méthode de la colonne à gradient de masse volumique (Révision 2019)
La norme ISO 527-1 de février 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 527-1 : Plastiques - Détermination des propriétés en traction
- Partie 1: Principes généraux (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1907 (septembre 2019).
Les normes NF EN ISO 178 de février 2011 et NF EN ISO 178/A1 de juin 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 178 (T51-001) "Plastiques - Détermination des propriétés en flexion" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1905 (mai 2019).
La norme NF EN ISO 527-3 d'octobre 1995 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-3 (T51-034-3) "Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 3 : Conditions d'essai pour films et feuilles" (Révision 2018)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).
RÉSUMÉ
Le polycarbonate est un matériau transparent doté d’une très bonne résistance au choc et d’une résistance thermique jusqu'à 120 ?C. Ce matériau thermoplastique amorphe découvert en 1953 et commercialisé à partir de 1958, a aujourd’hui une consommation mondiale annuelle de 1 200 000 tonnes. Il est principalement issu de la polycondensation du bisphénol A et d'un carbonate ou du phosgène (chlorure de carbonyle). Ce procédé de fabrication reste aujourd'hui le plus utilisé par les principaux producteurs mais la réglementation et les applications orientent la technologie vers une résine plus pure et plus propre en phosgène résiduel via le procédé fondu.
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Lire l’articleABSTRACT
Polycarbonate is a transparent material with very good resistance to shock and a heat-resistance of up to 120°. This amorphous thermoplastic material, discovered in 1953 and commercialized from 1958, has at this time a global consumption of 1,200,000 tons. It is mainly derived from the polycondensation of bisphenol A and a carbonate or the phosgene (carbonyl chloride). Although this fabrication process is currently the most widely used by main producers, regulation and applications are driving this technology towards a purer resin with lesser residual phosgene via the molten process.
Auteur(s)
-
Jean-Marie DUMONT : Ingénieur recherche et développement formulation matières plastiques
INTRODUCTION
Le polycarbonate est un matériau thermoplastique amorphe découvert en 1953 par Schnell, Bottenbruch et Krimm, trois chercheurs travaillant pour Bayer AG et par le Dr Daniel W. Fox de General Electric. Sa première mise sur le marché date de 1958, sa consommation mondiale annuelle actuelle est de 1 200 000 tonnes.
Le polycarbonate est un polymère issu de la polycondensation du bisphénol A et d'un carbonate ou du phosgène (chlorure de carbonyle). Ce procédé de fabrication est le plus courant et reste aujourd'hui le plus utilisé par les principaux producteurs mais la réglementation et les applications orientent la technologie vers une résine plus pure et plus propre en phosgène résiduel via le procédé fondu.
Les résines polycarbonates produites sont soit utilisées directement, soit mises sous forme de granulés avec les additifs adéquats en fonction des propriétés recherchées pour une application spécifique. L'emploi de ces additifs dans la formulation est de plus en plus réglementé par rapport à la santé et à la sécurité.
Le polycarbonate a, comme avantages, d'être un matériau transparent avec une très bonne résistance au choc, une résistance thermique permettant une utilisation jusqu'à 120 ˚C et une excellente esthétique par sa transparence. Cependant, sa sensibilité aux agents chimiques et aux ultraviolets limite son utilisation.
Ces dernières années, sont apparues de nouvelles applications en croissance, en particulier dans le domaine de la communication comme les disques compacts et disques digitaux versatiles.
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Applications
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3. Mise en œuvre
3.1 Thermoformage
La technique de thermoformage utilise les matériaux semi-ouvrés tels que les plaques ou feuilles rigides en matière thermoplastique pour les transformer en objets tridimensionnels avec une épaisseur de paroi proche de l'épaisseur du matériau de départ.
C'est un procédé de seconde transformation, les plaques ou feuilles sont ramollies par chauffage avant d'être mises en forme par application sur un moule géométrique simple.
Le processus du thermoformage se divise en cinq étapes :
-
une plaque en plastique est placée dans un cadre qui la maintient au-dessus du moule ;
-
la plaque est chauffée jusqu'à la température requise pour le formage ;
-
la plaque ramollie et le moule sont mis en contact en position de formage ;
-
le vide est fait entre le moule et la plaque pour que celle-ci, chaude, épouse bien la forme du moule ;
-
après refroidissement du moule, la plaque formée est démoulée et détourée.
L'utilisation de cette technique est possible grâce au comportement des matières thermoplastiques amorphes comme le polycarbonate. Le polycarbonate prend une consistance caoutchouteuse au-dessous de sa température de transition vitreuse et peut donc être aisément formé et figé dans cet état, puis refroidi à l'air ambiant ou par soufflage.
Il est important d'identifier la fourchette de températures à laquelle la feuille devient élastique. Par conséquent, il est préférable que les matières à thermoformer se ramollissent avec un comportement élastique sur une large fourchette de températures plutôt que partiellement.
Le polycarbonate nécessite une température de formage élevée qui demande un appareil à chauffage radiant avec une densité énergétique importante de 45 kW/m2. Les plaques de polycarbonate doivent être séchées au moins 4 h à 120 ˚C, jusqu'à 24 h suivant leur épaisseur. Le temps de chauffage pour le formage des plaques dépend de l'épaisseur et de la température absolue à la puissance 4 des éléments chauffants.
Il est très facile de thermoformer des plaques en polycarbonate, les rayons de courbures peuvent être importants, parfois jusqu'à 100 fois l'épaisseur de la plaque.
Le polycarbonate qui a un taux de retrait faible au refroidissement permet d'obtenir des pièces formées de...
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Mise en œuvre
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Brochures diverses de General Electric Plastics.
-
(2) - * - Documents techniques de General Electric Plastics.
-
(3) - Réglementation - . La chimie, no 27 (mai 2006).
-
(4) - Office fédéral de la santé publique - Rapport annuel. Sécurité alimentaire - (2004).
-
(5) - * - Guide extrusion General Electric Plastics.
-
(6) - Procédés d'injection plus pointus - . Usine nouvelle, juillet 1988.
-
(7) - Injection de gaz - . Plastique flash, no 273.
-
...
Polymer science learning center http://www.pslc.ws/french/pc.htm
Société Comptec (moulage bimatière) http://www.comptec.fr
Design http://www.placeaudesign.com
Institut belge de l'emballage http://www.ibebvi.be
Greenpeace http://www.greenpeace.org
Thermoformage http://www.thermoformage.com
Fabrication CD/DVD http://www.vocation-records.com/fabrication_cd/ index.html
http://www.vulgarisation-informatique.com
École d'ingénieurs en plasturgie industrielle http://www.ispa.asso.fr
Entreprise RBL plastiques http://www.rbl.fr
Société Valorplast http://www.valorplast.com
Entreprise Plastigray http://www.tetras.fr
Société Pangas http://www.pangas.ch
Injection assistée par gaz http://apollor.trans.free.fr
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