Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
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).
La norme NF EN 1991-1-4/NA de mars 2008 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1991-1-4/NA/A3 (P06-114-1/NA/A3) "Eurocode 1 : Actions sur les structures - Parties 1-4 : actions générales - Actions du vent - Annexe nationale à la NF EN 1991-1-4:2005 - Actions générales - Actions du vent" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1903 (mars 2019).
RÉSUMÉ
Cet article lève un coin du voile sur les films intercalaires entrant dans la composition des verres feuilletés pour les applications bâtiment. La chimie des intercalaires et la caractérisation de leurs propriétés physiques, mécaniques et viscoélastiques permettent de mieux comprendre et appréhender le comportement et les performances des verres feuilletés. Les films PVB (butyral de polyvinyle) sont les plus connus et les plus prescrits. Les différents types d'intercalaires (PVB ou non) seront dévoilés dans cet article.
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This article sheds light on interlayers used in the production of laminated glass for building applications. The chemistry of interlayers and the characterization of their physical, mechanical and viscoelastic properties allow for better comprehension and apprehension of the behavior and performances of laminated glass. Although the PVB films (PolyVinylButyral) are well known and the most prescribed globally, there exists several types of interlayers (PVB or not) whose characterizations will be revealed in this article.
Auteur(s)
-
Gérard SAVINEAU : Dr en physique-chimie - Expert verre feuilleté
INTRODUCTION
Le verre est souvent perçu comme étant un matériau fragile, cassant et transparent. Il protège des éléments naturels comme la pluie et le vent. Cependant en cas d'accident fortuit avec le verre (heurt direct, glissade, chute, mouvement de foule...) ou de catastrophes naturelles ou industrielles (ouragans, séismes, explosion d'usine...) ou pire d'actes criminels (attentat terroriste à la bombe, attaque à mains armées, cambriolage, vandalisme...), le verre ordinaire est de peu d'utilité et aggrave même les risques de blessures et de mortalité.
Le concept du verre « incassable », donc de sécurité, est né à la fin des années 1800 et début 1900 pour aboutir à la fabrication du verre trempé (Alfred de la Bastie-1874, Victor de Lyunes-1875) et des verres feuilletés (Charles Wade-1899, Benedictus-1903 et Wood-1905). Les intercalaires pour verre feuilleté furent d'abord développés pour satisfaire au besoin de l'automobile (fabrication des pare-brises) avant de trouver d'autres débouchés commerciaux dans le marché du bâtiment et plus récemment dans le marché du photovoltaïque et du verre structurel.
Dans cet article nous ne traiterons que des intercalaires permettant de fabriquer les verres feuilletés et verres feuilletés de sécurité pour le marché du bâtiment : PVB (butyral de polyvinyle), EVA (acétate de vinyle-éthylène), Ionoplast, TPU (polyuréthane thermoplastique) et CIP (résines de coulée).
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MOTS-CLÉS
EVA PVB Résine de coulée TPU Ionoplast verre feuilleté de sécurité photovoltaïque sécurité
KEYWORDS
EVA | PVB | Cast-In-Place | TPU | Ionoplast | laminated safety glass | photovoltaic | safety
DOI (Digital Object Identifier)
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Chimie des intercalaires « non PVB » pour verre feuilleté
En anglais
1. Chimie et production des intercalaires PVB pour verre feuilleté
Jusqu'en 1935 le seul et unique intercalaire à être utilisé fut le nitrate de cellulose (connu sous le nom de « Pyralin »). Le dépôt des premiers brevets PVB par la compagnie chimique Union Carbide/Shawinigan Corporation date de 1935. Ce nouveau polymère thermoplastique fut immédiatement un succès et remplaça le nitrate de cellulose (connu à l'époque sous le nom de « Pyralin ») dans les verres feuilletés de sécurité pour l'automobile. Depuis, les quatre principaux fabricants de PVB (PVB Butacite® par DuPont (1937) / PVB Saflex® par Monsanto (1938) / PVB Trosifol® par HT Troplast (1953) et PVB S'LEC™ par Sekisui (1958)) ont fait évoluer leur gamme de PVB pour satisfaire aux différents types de mise en œuvre (dégazage par calandrage ou sous vide, procédés avec ou sans autoclave) et aux exigences de croissance et de productivité des secteurs de l'automobile (à partir des années 1960), du bâtiment (à partir des années 1980) et du photovoltaïque (à partir des années 2000). Ainsi, les PVB « standard » utilisés aujourd'hui ne sont plus comparables à ceux des premières générations. Leur composition chimique a été ajustée plusieurs fois et leurs performances physiques, mécaniques, visco-élastiques et leur durabilité ont été fortement améliorées en fonction de l'évolution des connaissances acquises au cours du temps et des innovations technologiques. De plus, on a assisté à l'introduction des grades PVB de spécialité (PVB acoustique/PVB solaire/PVB structurel/PVB photovoltaïque) pour satisfaire aux besoins naissants des différents marchés concernés.
1.1 Résine butyral de polyvinyle (PVB)
La résine PVB est fabriquée par un procédé de polymérisation soit en milieu solvant soit en milieu aqueux, qui comprend trois étapes principales.
-
Première étape
On fait d'abord réagir l'acétylène (1) avec l'acide acétique (2) en présence de catalyseurs (zinc et cadmium) et à haute température (180 à 220 oC) afin de produire l'acétate de vinyle monomère (3). Les molécules d'acétate de vinyle réagissent entre elles (polymérisation par radicaux libres) pour former l'acétate de polyvinyle (4) :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BENNISON et al - High Performance Laminated Glass for Structurally Efficient Glazing. - HKIE/IStructE Joint Structural Division Annual Seminar : Innovative Light-weight Structure and Sustainable Façades, Hong Kong (2008).
-
(2) - STELZER - High Performance Laminated Glass. - Proceedings of Challenging Glass 2 – Conference on Architectural and Structural Applications of Glass, Delft, p. 467-474 (2010).
-
(3) - STELZER et al - High Performance Laminated Glass for Structurally Efficient Glazing. - Proceeding of International Symposium on the Applications of Architectural Glass (ISAAG). Munich, p. 65-77 (2008).
-
(4) - COLLETTE (D.) - Feuilles et films de polyuréthane thermoplastique (TPU). - Revue Technique de l'ingénieur. Plastiques et composites. ISSN 1762-8776 (2000).
-
(5) - WELLER (B.) et al - Technische Universität Dresden, Institute of Building Construction D-01062 Dresden, Germany. - Thermal Mechanical Behavior of Polymeric Interlayer Materials – Glass Performance Days (GPD 2009). Proceedings Book, p. 734-737 (2009).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Abaqus 2008, FEM (Finite Element Analysis), Abaqus, Inc. – Abaqus version 6.8-1. Manuals, 2008
COSMOS /M2.0, FEM (Finite Element Analysis), Advanced Modules (1998)
SJ Mepla version 3.5.8 – (Finite Element Analysis), Software for Structural Glass Design (logiciel pour le design des verres structurels-2012)
HAUT DE PAGE
Dusseldorf Glass Fair + « Engineered Transparency » (Glasstec 2012 – Allemagne – Toutes les années paires...
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