Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
Les normes ISO 179-2 de décembre 1997, ISO 179-2/AC1 de novembre 1998 et ISO 179-2/A1 de juin 2011 citées dans cet article ont été remplacées par la norme ISO 179-2 : Plastiques - Détermination des caractéristiques au choc Charpy - Partie 2: Essai de choc instrumenté (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2005 (Juin 2020).
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).
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)
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).
RÉSUMÉ
Le polyéthylène haute densité est un matériau largement répandu en France et dans le monde. Il s'est imposé dans diverses applications du fait de ses propriétés intrinsèques en constante progression grâce au développement de nouveaux procédés de fabrication. Ces applications vont de la bouteille de lait au sac plastique réutilisable, en passant par les réservoirs à carburant, mais aussi les tuyaux. Ce dernier domaine, moins connu car moins visible, cible l'acheminement de l'eau potable et du gaz réalisé en grande partie maintenant avec ces types de polymère. La durée de vie du polyéthylène haute densité est estimée à plus de 50 ans, d'où l'intérêt majeur de lui faire remplacer des matériaux plus traditionnels.
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Lire l’articleABSTRACT
High-density polyethylene is a widely used material in France and throughout the world. Due to its constantly improving intrinsic properties through the development of new production processes it has become essential in a wide range of applications. Such applications range from milk bottles to reusable plastic bags, including fuel tanks and pipes. This last application, less well-known as it is less visible, focuses on conveying drinking water and gas via pipes mainly composed of these types of polymers. As the life cycle of the high-density polymer is estimated to be of more than 50 years it is of major interest to use it in replacement of more traditional materials.
Auteur(s)
-
Christian PENU : Ingénieur EEIGM (École Européenne d'Ingénieurs en Génie des Matériaux) – Docteur en procédés INPL (Institut National Polytechnique de Lorraine) - Assistance technique et développement PE pipe, blow moulding & rotomoulding – Polyoléfines – Total Petrochemicals
INTRODUCTION
Les polyoléfines représentent, en volume, environ les deux tiers de la production mondiale de polymères thermoplastiques. Cette famille est composée des différents types de polypropylènes et polyéthylènes. Parmi ces derniers, on retrouve le polyéthylène haute densité qui est un matériau largement répandu en France et dans le monde.
Depuis sa découverte dans les années 1960, le polyéthylène haute densité a su s'imposer dans de nombreuses applications du fait de ses propriétés intrinsèques sans cesse améliorées par le développement de nouveaux procédés de fabrication.
Aujourd'hui lorsqu'on achète une bouteille de lait, un sac plastique réutilisable, un flacon de shampoing ou encore un bidon de lessive, il y a de grandes chances qu'ils soient fabriqués en polyéthylène haute densité.
Parmi d'autres applications plus particulières, on peut citer les réservoirs à carburant qui présentent de nombreux avantages par rapport aux anciens réservoirs en acier et notamment plus de sécurité, une occupation de l'espace optimale et un gain de poids. De nos jours, la grande majorité des réservoirs de carburant pour automobile fabriqués en Europe le sont en polyéthylène haute densité.
Un autre domaine moins connu, car moins visible, concerne l'acheminement de l'eau potable et du gaz qui se fait en grande partie dans des tuyaux en polyéthylène haute densité. Ces derniers, de par leur durée de vie estimée à plus de 50 ans ainsi que de par leur facilité d'installation, ont remplacé, dans certains cas, des matériaux plus traditionnels tels que la fonte ductile ou le béton.
Enfin on peut citer aussi les grands conteneurs de stockage de mazout ou d'eau de pluie qui sont fabriqués par extrusion soufflage ou par rotomoulage.
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Propriétés
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3. Contrôle
3.1 Méthodes de contrôle
Les paramètres structuraux des polyéthylènes haute densité sont mesurés par des techniques de laboratoire plus ou moins sophistiquées.
HAUT DE PAGE3.1.1 Cristallinité/masse volumique
Le taux de cristallinité peut être mesuré par analyse thermique différentielle, diffraction des rayons X ou spectroscopie infrarouge. Indirectement, la mesure de la masse volumique permet d'obtenir une estimation du taux de cristallinité. Les contrôles de routine portent essentiellement sur la mesure de la masse volumique. Cette dernière s'effectue suivant les prescriptions de la norme NF EN ISO 1183. La plupart du temps, la mesure se fait à l'aide d'une balance hydrostatique sur une pastille de polyéthylène, moulée dans des conditions rigoureuses de pression.
HAUT DE PAGE
La masse molaire peut être mesurée par chromatographie d'exclusion stérique (ancienne GPC) ou par détermination de la viscosité intrinsèque en solution. Dans la pratique, la masse molaire moyenne est estimée d'après l'indice de fluidité à chaud ou MFR (Mass Flow Rate) anciennement MI (Melt-Index). La mesure consiste à déterminer la masse de polyéthylène fondu qui s'écoule pendant 10 min à 190 °C à travers une filière normalisée sous l'action d'un piston lesté d'une masse. L'indice de fluidité selon la norme NF EN ISO 1133 est mesuré sous une charge :
-
de 2,16 kg pour les résines de faible masse molaire (MI2) ;
-
de 5 kg pour les résines de masse molaire moyenne (MI5) ;
-
de 21,6 kg pour les résines de masse molaire élevée (HLMI).
Une valeur indicative de la largeur de la distribution des masses molaires (permettant de comparer différents grades) peut être donnée par le rapport FRR (Flow Rate Ratio) ou par des mesures rhéologiques :
...
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Contrôle
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Plastiques au contact de l'eau, des aliments et pour la santé.
-
Masses molaires moyennes.
NORMES
-
Plastiques – Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques alvéolaires – Partie 1 : Méthode par immersion, méthode du pycnomètre liquide et méthode par titrage - NF EN ISO 1183-1 - 2004
-
Plastiques – Détermination de l'indice de fluidité à chaud des thermoplastiques, en masse (MFR) et en volume (MVR) - NF EN ISO 1133 - 1997
-
Standard test method for determining gas permeability characteristics of plastic film and sheeting. - ASTM D 1434-82 - 1992
-
Standard test methods for water vapor transmission of materials. - ASTM E 96 - 1993
-
Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances. - UL 94 - 2003
-
Sécurité contre l'incendie – Bâtiment – Essais de réaction au feu des matériaux – Essai par rayonnement applicable aux matériaux rigides ou rendus tels (matériaux de revêtement collés) de toute épaisseur et aux matériaux souples d'épaisseur supérieure à 5 mm (2e tirage - 2008-04-01) - NF P92-501 - 1995
-
...
Marque NF 388 – Réservoirs en matières plastiques utilisés pour le stockage non enterré du fioul domestique en local.
Marque NF 114 – Tubes en polyéthylène pour réseaux de distribution de gaz combustibles, réseaux de distribution d'eau potable, irrigation et applications industrie, eau non potable et assainissement sous pression.
HAUT DE PAGE
Applied Market Information LTD (AMI)
Chem Systems PPE Program (CMAI)
Petrochemical Market Dynamics Polyolefins. Report, july 2010
Borealis
Dow Chemical Company
INEOS Olefins & Polymers Europe
http://www.ineospolyolefins.com Lyondellbasell
Polimeri Europa
Repsol
SABIC in Europe
Ticona
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