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Auteur(s)
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Stéphane GIROIS : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Paris ENSCP - Docteur ès-sciences des matériaux de l’École nationale des arts et métiers (ENSAM)Atofina additive
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les polymères halogénés et plus particulièrement le polychlorure de vinyle (PVC) sont des polymères tellement particuliers qu’ils méritent d’être traités séparément des autres polymères. Le PVC est aujourd’hui un des polymères les plus utilisés et les plus versatiles que l’on retrouve dans tous les aspects de la vie de tous les jours. Pourtant, le PVC est aussi le polymère le plus compliqué à mettre en œuvre et particulièrement à stabiliser du fait de la nature complexe de son mode de dégradation. La stabilisation du PVC a été plus un art qu’une science et s’inscrit dans un concept de formulation avec d’autres additifs nécessaires à la mise en œuvre de ce polymère particulier. Compte tenu de la versatilité du PVC et de la multitude de ses applications, les stabilisants du PVC sont nombreux et leur choix dépend autant du mode de transformation du PVC envisagé que de l’application finale. Cet article va reprendre en détail les diverses technologies de stabilisation du PVC en tenant compte non seulement des aspects techniques liés à la transformation du PVC mais aussi en regardant les avantages et inconvénients de chaque technologie. Par ailleurs, nous verrons qu’il n’est pas possible de différencier la stabilisation du PVC de sa formulation complète.
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- Version courante de juil. 2013 par Anne CHABROL, Stéphane GIROIS
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Autres types de stabilisation du PVCArticle inclus dans l'offre
"Plastiques et composites"
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2. Stabilisation thermique du PVC
Le lecteur pourra se reporter également à l’article , réf. Stabilisants des plastiques : principes généraux et à des ouvrages de référence .
2.1 Rôle du stabilisant
La complexité du mécanisme de dégradation du PVC amène à imaginer un stabilisant qui aurait des fonctions multiples, par exemple :
-
le blocage des chlores labiles (empêcher la formation de HCl et de double liaison et globalement ralentir la déshydrochloruration) ;
-
l’absorption du HCl libre et l’inhibition de la catalyse de la déshydrochloruration ;
-
le blocage si possible des polyènes conjugués et la diminution de la coloration du PVC ;
-
le blocage des radicaux responsables de l’oxydation du polymère.
Comme nous le verrons par la suite, la plupart des stabilisants du PVC sont en fait des mélanges d’additifs spécifiques dans leur mode d’action. Néanmoins, la grande majorité des stabilisants du marché répond à un mécanisme d’action introduit dans les années 1950 par Frye et Horst et confirmé plus tard par des techniques d’analyses plus modernes (figure 4).
Ce mécanisme présente un stabilisant de la forme MY, où M doit pouvoir former un sel de chlore stable et Y un ligand susceptible de faire une substitution nucléophile du chlore labile. Par ailleurs, le stabilisant MY doit être capable de réagir avec HCl dans une réaction de type acide-base. Nous verrons par la suite 2.8.5 que l’acide chlorhydrique peut aussi être absorbé par des cages minérales.
Les grandes familles de stabilisants commercialisées aujourd’hui sont basées sur des sels métalliques plus ou moins complexes et dont la chimie a été développée pour répondre aux multiples exigences de la transformation et de l’application finale.
HAUT DE PAGE2.2 Choix du stabilisant
Le choix du stabilisant va se faire sur la base de certaines considérations techniques de...
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