Mise en œuvre des plastisols : Caractéristiques du plastisol

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Auteur(s)

Yves GEORGET : Ingénieur de l’Institut français du caoutchouc - Laboratoire d’applications plastisolElf Atochem

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INTRODUCTION

La grande majorité (90 % environ) des résines de poly(chlorure de vinyle) (PVC) homopolymères ou copolymères (VC / VAC) est préparée par des procédés de polymérisation en suspension ou en masse [1]

Les produits obtenus sont mis en œuvre principalement par les techniques d’extrusion, de calandrage et d’injection.

Les particules de résines de PVC obtenues par polymérisation en suspension ou en masse ont généralement un diamètre moyen compris entre 70 et 200 µm.

L’addition de plastifiant à ces résines conduit dans des conditions bien déterminées à des poudres sèches. De faibles quantités de résines de PVC pour extrusion ou calandrage sont encore préparées par le procédé de polymérisation en émulsion, ces produits spéciaux fabriqués avec de gros diamètres moyens ont un développement limité à quelques applications.

Nota :

Se reporter à l’article Polymérisation

Les résines de PVC homopolymères ou copolymères (VC/VAC) pour plastisols sont préparés à l’aide du procédé de polymérisation en émulsion ou en microsuspension [2]. Le diamètre moyen des particules est en général compris entre 1 et 20 µm. L’addition de plastifiant à ce type de résine conduit à des mélanges d’aspect pâteux plus ou moins fluides suivant le type de résine ainsi que la nature et le taux de plastifiant. Pendant le mélangeage, la résine se délite et le diamètre moyen des agglomérats de particules de résine diminue.

Les mélanges ainsi obtenus sont appelés plastisols.

Certaines résines de PVC faites à l’aide du procédé de polymérisation en masse ou en suspension peuvent être additionnées aux plastisols. Les particules de ces PVC sont peu poreuses et ont un diamètre moyen compris entre 10 et 100 µm. Leur taux d’addition varie de 10 à 90 % selon les produits, les techniques de mise en œuvre et les articles à fabriquer.

Nota :

Se reporter à l’article Poly(chlorure de vinyle) [AM 3 325].

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-a3665

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1. Caractéristiques du plastisol

1.1 Généralités

Le plastisol est un mélange formé d’une suspension :

de résine PVC, préparée suivant le procédé de polymérisation en émulsion (ou en microsuspension), dans un plastifiant liquide ;
et d’adjuvants : stabilisants, charges, pigments, agents gonflants, etc.

Le plastisol, suivant la nature et la quantité de résine et de plastifiant, possède une viscosité très faible [ 0,5 Pa · s (5 P)] (aspect liquide) ou très élevée [ 300 Pa · s (3 000 P)] (mastic).

Sous l’action de la chaleur (de 140 à 180 ^oC), le plastisol est transformé en un solide homogène. La température à laquelle se produit la fin de solvatation des particules de PVC par le plastifiant, appelée température de gélification, est comprise entre 160 et 210 ^oC.

Le matériel qui sert à fabriquer les plastisols peut être classé en trois catégories :

Mélangeurs rapides type turbine : ces mélangeurs sont surtout utilisés pour les plastisols fluides. La vitesse de rotation de l’axe est comprise entre 600 et 3 000 tr/min. Le temps nécessaire à la fabrication du mélange varie de 20 à 30 min.
Mélangeurs planétaires : la vitesse de rotation des pales varie entre 100 et 800 tr/min environ. La durée de préparation du mélange est plus longue que pour un mélangeur rapide : 30 à 60 min.
Mélangeurs lents : ce dernier type de mélangeur planétaire à pales horizontales en Z, nécessite, comme le mélangeur planétaire, un temps de préparation assez long : 30 à 60 min. Les mélangeurs lents servent à préparer les plastisols de haute viscosité.

Faciles à mettre en œuvre et à formuler, les plastisols sont utilisés dans différentes techniques pour la fabrication d’un choix varié d’articles :

enduction...

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