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RÉSUMÉ
Polysulfure cristallin formé d'une chaîne de noyaux benzéniques réunis entre eux par un atome de soufre, le polysulfure de phénylène (PPS) a été initialement utilisé dans la construction aéronautique. Ce matériau se présente sous plusieurs formes, en poudre, réticulé, linéaire, ou modifié, en fonction du procédé retenu, pour revêtements, injection ou extrusion. Pour parfaire ses performances mécaniques, le PPS est très souvent renforcé par des fibres de verre, des fibres de carbone ou chargé par des charges minérales ou du talc. Avec un taux de croissance actuel de 7 %, il est prévu que ce plastique continue favorablement, et encore pour quelques années, à remplacer les métaux dans de nombreuses applications existantes et à venir.
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Françoise PARDOS : Pardos Marketing
INTRODUCTION
Le polysulfure de phénylène PPS (polyphenyl sulphide) a été introduit en 1968 et a été initialement utilisé principalement dans la construction aéronautique.
Le PPS, développé par les Dr H. Wayne Jr. Hill et M. James T. Edmonds Phillips Petroleum Co, a été lancé commercialement en 1973 par Phillips, sous le nom de Ryton, dont les brevets sont tombés dans le domaine public en 1987.
Le PPS est un polysulfure cristallin formé d'une chaîne de noyaux benzéniques réunis entre eux par un atome de soufre. Il est obtenu en faisant réagir le paradichlorobenzène avec le sulfure de sodium, dans un solvant polaire, comme le N-méthylpyrrolidone, stable aux températures élevées nécessaires pour la synthèse et solvant à la fois également des oligomères intermédiaires.
Le produit directement obtenu est un PPS de faible masse moléculaire, bien adapté à l'utilisation comme revêtement. Toutefois, pour le mouler, le PPS doit être chauffé dans l'oxygène, pour obtenir une masse moléculaire plus élevée. Ce chauffage permet aussi d'obtenir un PPS réticulé.
Le PPS peut se présenter sous différentes formes :
-
en poudre, surtout pour revêtements ;
-
réticulé, de stabilité thermique et dimensionnelle améliorées, pour revêtements et injection ;
-
linéaire, produit en une étape, de meilleure résistance au choc, pour compounds pour injection ;
-
modifié, surtout pour extrusion de films.
Le PPS est le plus souvent renforcé, par des fibres de verre, en général 40 à 65 %, des fibres de carbone, ou chargé par des charges minérales, du talc...
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- Version archivée 1 de janv. 2002 par Françoise PARDOS
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Perspectives
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3. Consommation et applications dans le monde
Comme la plupart des plastiques à hautes performances, le PPS a connu une croissance forte et continue, malgré les ralentissements et crises, passant de 16 000 t en 1991 à plus de 80 000 t vingt ans plus tard, soit un taux moyen annuel de croissance de 8,4 %.
Le taux de croissance devrait continuer autour de 7 % au cours des cinq prochaines années, d'après les commentaires des principaux producteurs.
La consommation relative de PPS dans les principales régions du monde en 2010 (tableau 3) indique que le Japon était encore en tête. Toutefois, il est certain que les catastrophes au Japon et les crises en Europe ont sans doute modifié ces proportions en 2012. La consommation estimée du PPS par grands secteurs en 2011 dans le monde est donnée dans le tableau 4.
Le PPS est un polymère relativement cher, aussi n'est-il utilisé que quand la résistance à la chaleur est une propriété indispensable.
Le PPS est souvent choisi par rapport aux métaux et aux plastiques thermodurcissables pour une utilisation dans des applications exigeantes, telles que :
-
pompes, vannes ;
-
trains électriques ;
-
connecteurs électroniques, prises, interrupteurs ;
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circuits ;
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roues ;
-
convoyeurs ;
-
grilles de chauffage ;
-
outils électriques ;
-
composants micro-ondes.
Les fibres et monofilaments peuvent être transformés en tissus et en non tissés pour des applications dans des environnements sévères, par exemple des filtres à très hautes températures.
Exemples d'applications typiques des PPS
Automobile
Compteurs de débit de carburant, capteurs divers
Composants de la pompe à combustible
Accélérateurs
Parties du réservoir de chauffage
Roues de pompe à eau
Support du thermostat
Parts du système de freinage ABS
Pistons et couvertures
Corps de vannes
Joints moteur
Boîtiers divers, éclairage, et autres
Composants d'alternateur
Connecteurs
Composants de l'allumage
Commutateurs
Réflecteurs
Électricité/Électronique
Engrenages de photocopieur
Têtes de machines de fax
Garde papier pour imprimantes
Connecteurs
Prises
Douilles
Bobines
Commutateurs
Relais
Industries
Composants...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAECHTLING (H.) - International plastics handbook. - Carl Hanser Verlag (1987).
-
(2) - Speciality polymers, II. - (1984) et Automotive applications for polymers (1984). Skeist Laboratories. Livingstone NJ.
-
(3) - Compalloy'89. - New Orleans. Schotland Business Research, avr. 1989.
-
(4) - Modern Plastics Encyclopaedia. - Mac Graw Hill Highstown NJ (1999-2004).
-
(5) - ROSATO (D.V.),SCHOTT (N.R.),ROSATO (D.V.),ROSATO (M.G.) - Plastics Engineering, Manufacturing & Data Handbook. - Plastics Institute of America ISBN 0-7923-7316-2, October 2001, 2200pp.
-
(6) - DOMININGHAUS (H) - Plastics for Engineers. - Hanser Publishers (1992).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Matières thermoplastiques – Introduction.
ANNEXES
Plastics Information Europe
http://pieweb.plasteurope.com/default.aspx
ICIS
SPIC Fabrication
http://www.spic-fabrication.com/contenu/pdf/PPS.pdf
Solutions in plastics
http://solutions-in-plastics.info/fr/info-produits/plastiques-hautes-performances/pps/
Ides
http://www.ides.com/prospector
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a21 449.pub3/abstract
Omnexus
HAUT DE PAGE
ANTEC (SPE Annual Technical Conference)
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(liste non exhaustive)
Chevron Phillips
Kureha
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