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Auteur(s)
-
Daniel WYART : Ancien directeur Marketing - BASF Coatings SAS
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Le polystyrène expansé (PSE) est un matériau alvéolaire rigide, peu dense, dont les principales utilisations sont l'isolation thermique des bâtiments et l'emballage des produits industriels ou alimentaires.
Il existe deux types de polystyrène expansé :
-
le polystyrène expansé moulé (PSE-M) ;
-
le polystyrène expansé extrudé (PSE-E) ou XPS (Extruded polystyrene foam).
Le PSE-M est obtenu à partir d'un polystyrène cristal auquel on a ajouté en cours de polymérisation, un agent d'expansion (le pentane, C5H12).
Le PSE-E est quant à lui obtenu lors de l'extrusion par injection sous pression d'un gaz d'expansion (le pentane) dans le polymère cristal fondu.
Les propriétés les plus remarquables du polystyrène expansé sont :
-
sa faible masse volumique ;
-
son pouvoir isolant thermique ;
-
ses excellentes propriétés mécaniques (résistance en compression, capacité d'amortissement des chocs) ;
-
son insensibilité à l'eau ;
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sa facilité de mise en forme (moulage, découpage) ;
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sa recyclabilité.
Enfin, la production de styrène à grande échelle et la facilité de polymérisation de ce monomère conduisent à un compromis propriétés/prix particulièrement intéressant pour les deux marchés principaux du polystyrène expansé.
La découverte du polystyrène remonte à 1839, mais son exploitation industrielle date de 1933, en Allemagne et aux USA. Le premier procédé utilisé (suspension aqueuse) fonctionnait en discontinu.
Dès les années 1940, apparaissent des procédés de polymérisation dite « en masse » continu et en discontinu. Le procédé « masse en continu » triomphe dans les années 1960, grâce aux progrès technologiques permettant d'évacuer la chaleur produite par la polymérisation (∼ 710 kJ/kg).
Le polystyrène expansé a été inventé en 1944 par Ray Mc Intire (1919-1996) alors qu'il travaillait pour la Dow Chemical. Découvert par hasard, ce polystyrène fut commercialisé sous le nom de « Styrofoam ». Matériau rigide, de faible densité, il a d'abord été utilisé comme isolant thermique dans le bâtiment.
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Autres produits
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5. Contrôle des produits
5.1 Polystyrène expansible
Les masses moléculaires sont mesurées généralement par chromatographie par perméation de gel (GPC), les teneurs en pentane et en styrène monomère résiduel par chromatographie en phase gazeuse. La granulométrie est contrôlée à l'aide de tamis.
Ces mesures physico-chimiques ne suffisent pas et il est nécessaire de transformer le produit (pré-expansion et moulage) pour déterminer son comportement réel.
On utilise pour cela des appareils de faibles dimensions. On peut déterminer ainsi par exemple la masse volumique apparente obtenue avec des conditions données de réglage de l'expanseur. De même, on peut contrôler un temps de cycle lors de la phase de moulage, puis une propriété physique donnée sur le produit moulé.
HAUT DE PAGE5.2 Polystyrène expansé
Les principaux essais normalisés spécifiques aux produits alvéolaires sont regroupés en France dans la sous-classe T 56 des normes AFNOR.
La norme NF T 56-201 fixe des spécifications pour certaines propriétés de plaques rigides en PSE obtenues par moulage. Elle concerne l'utilisation du PSE-M en tant qu'isolant thermique des bâtiments.
Toujours dans le bâtiment, le CSTB (Centre scientifique et technique du bâtiment) édite des DTU (documents techniques unifiés) qui fixent les règles de mise en œuvre des matériaux isolants et des AT (avis techniques) qui donnent les caractéristiques d'aptitude à l'emploi des techniques nouvelles.
Tous ces documents, essentiellement informatifs, ne permettent pas de connaître de façon complète les performances des matériaux isolants en général et du PSE en particulier. Le besoin s'est donc fait sentir de certifier les performances précises de ces matériaux.
L'ACERMI (Association pour la certification des matériaux isolants) assure depuis 1984 cette fonction. Les critères d'évaluation retenus par l'ACERMI sont la résistance thermique, la résistance à la compression, la stabilité dimensionnelle, le comportement vis-à-vis de l'eau et de la vapeur d'eau, les caractéristiques mécaniques en traction. Ces propriétés sont mesurées suivant des méthodes d'essais définies par l'ACERMI selon les normes en vigueur à l'échelon européen.
Comme pour toute certification,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Technical Information 305. BASF – août 2006.
-
(2) - * - Technical Information 325. BASF – déc. 2005.
-
(3) - * - Technical Information 330. BASF – déc. 2005.
-
(4) - * - Technical Information 350. BASF – juil. 2006.
-
(5) - * - Technical Information 505. BASF – août 2006.
-
(6) - * - Technical Information 510. BASF – août 2006.
-
(7) - * - Technical Information 520. BASF – août 2006.
-
...
ANNEXES
HAUT DE PAGE
Syndicat National des Plastiques Alvéolaires – SNPA [email protected] http://www.snpa.fr
Promo PSE [email protected] http://www.promo-pse.com
ECO PSE [email protected] http://www.ecopse.fr
Association pour la certification des Matériaux Isolants – ACERMI [email protected] http://www.acermi.com
Union Européenne des fabricants de PSE – EUMEPS http://www.eumeps.org
European Extruded Polystyrene Insulation Board – EXIBA [email protected] http://www.exiba.org
Association...
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