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Auteur(s)
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Pierre VERRIER : Ingénieur ENSIC (École Nationale Supérieure des Industries Chimiques) - Ancien « Research Associate », Exxon Chemical International - Bruxelles
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Les matières thermoplastiques ne sont que très rarement utilisées sans adjuvant. De fait, l’ensemble des propriétés recherchées pour l’objet fini requiert un savant dosage de produits d’addition à action spécifique. L’adjuvant qui augmente la souplesse du polymère est un plastifiant dont la définition donnée dans la norme ISO 472 (1988) Plastiques. Vocabulaire est la suivante.
Son action peut aussi se traduire par une réduction de la viscosité à l’état fondu, un abaissement de la température de transition vitreuse ou une diminution du module d’élasticité de l’objet plastifié.
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"Plastiques et composites"
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6. Considérations sur l’optimisation d’une formule
Bien que le choix du plastifiant soit relativement limité, il faut l’orienter de façon à en retirer les plus grands avantages. Ce paragraphe est destiné à faciliter l’optimisation – en particulier du point de vue économique – des ingrédients d’une formule contenant un plastifiant.
6.1 Recherche d’une formulation techniquement acceptable
Le formulateur (éventuellement assisté d’un programme d’ordinateur) peut rapidement proposer une formule de base qui, d’expérience, satisfait à la plupart des exigences du cahier des charges (en général, les propriétés en traction à vitesse imposée). Il lui faut ensuite modifier quelques facteurs pour répondre à des exigences annexes et étudier l’ensemble des solutions. Le choix du mélange de plastifiants est très souvent la clé à utiliser.
Par exemple, le problème de la permanence des propriétés mécaniques après exposition prolongée à haute température peut être résolu en utilisant soit le phtalate qui satisfait correctement au cahier des charges, soit un mélange contenant un plastifiant spécial peu volatil et très permanent (trimellitate ou pyromellitate) mais onéreux , avec un plastifiant moins onéreux et moins permanent.
Autre exemple, pour atteindre des performances à basse température, on peut utiliser des phtalates linéaires ou des mélanges de phtalates d’alcools oxo ramifiés avec des adipates, ou même de l’époxystéarate (qui pourrait faire diminuer le taux de stabilisant thermique).
6.2 Optimisation économique de la formule
6.2.1 Choix guidé par des considérations techniques
La démarche décrite ci-avant permet de proposer plusieurs formules. L’optimisation du prix de revient du produit fini conduira au meilleur choix.
Comme l’illustre le tableau 4, en supposant que ne se pose pas de problème d’épaisseur...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SEARS (J.K.), DARBY (J.R.) - The technology of plasticizers. - Willey & Sons Ed., 1 166 p. (ouvrage encyclopédique donnant près de 1 500 références sur 240 p. et décrivant les propriétés physiques de l’ensemble des plastifiants utilisés aujourd’hui et les propriétés des produits plastifiés) (1982).
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(2) - NASS (L.I.), HEIBERGER (C.A.) - Encyclopedia of PVC. - Marcel Dekker Inc. Ed., Vol. 2 , Chapitre 3 : KRAUSKOPF (L.G.). – Plasticizers : types, properties and performance (311 réf.) (1988).
NORMES
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Plastiques et ébonite. Détermination de la dureté par pénétration au moyen d’un duromètre (Dureté Shore) (indice de classement : T 51-109). - NF ISO 868 - 9-86
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Plastiques. Détermination de la rigidité en torsion des plastiques souples. Partie 1 : Méthode générale (indice de classement : T 51-102). - NF ISO 458 /1 - 9-86
1 Principaux fournisseurs de phtalates (et leurs marques commerciales)
BASF AG (Palatinol ) – BASF (Cie française).
Exxon Chemical Co. (Jayflex ) – Exxon Chemical France.
Hüls AG (Vestinol ) – Hüls France.
ICI Ltd (Hexaplast ) – ICI France SA .
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