Bibliographie & annexes
Présentation
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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’articleAuteur(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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Mise en œuvre et applications
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4. Propriétés
Les propriétés d'un objet en polyéthylène haute densité dépendent :
-
de ses paramètres structuraux : cristallinité, masse volumique, distribution des masses molaires, quantité et distribution du comonomère ;
-
de la conception de la pièce ;
-
des conditions de mise en œuvre ;
-
des paramètres d'utilisation comme le type et la durée des contraintes, la température.
Les propriétés caractéristiques de divers PE-HD typiques de certaines applications sont rassemblées dans le 2.
4.1 Paramètres structuraux
4.1.1 Structure chimique et cristallinité
La polymérisation de l'éthylène seul, selon un procédé à basse pression, conduit au polyéthylène homopolymère.
La polymérisation de l'éthylène en présence d'une oléfine comonomère (propylène, butène-1, hexène-1, octène-1) produit un polyéthylène copolymère.
les branchements – R étant – (CH 2) n – CH3
avec n = 0, 1, 3, 5 selon que le comonomère utilisé est du propylène, du butène, de l'hexène ou de l'octène.
Le nombre de branchements R appelés aussi branchements courts dans le copolymère est proportionnel à la teneur en comonomère incorporé.
Il faut signaler que, même en l'absence de tout comonomère, le PE-HD homopolymère peut contenir 1 à 2 branchements courts (– CH3) pour mille atomes de carbone de la chaîne principale. Ces branchements correspondent à des accidents de polymérisation.
Le PE-HD est un polymère semi-cristallin. L'introduction de branchements courts dans la chaîne carbonée, favorisant l'encombrement stérique, abaisse la masse volumique du PE-HD et sa cristallinité.
Le PE-HD est d'autant plus cristallin que :
-
le nombre de branchements courts est plus faible ; le taux de comonomère incorporé est un paramètre important pour faire varier la...
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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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