Article

1 - PRINCIPES GÉNÉRAUX DE LA STABILISATION DES POLYMÈRES

  • 1.1 - Rôle des stabilisants
  • 1.2 - Choix du stabilisant en fonction de l'application
  • 1.3 - Réglementation

2 - GRANDES FAMILLES DE STABILISANTS

3 - DÉGRADATION ET STABILISATION SPÉCIFIQUES DES POLYMÈRES

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AM3232 v2

Stabilisation des plastiques - Principes généraux

Auteur(s) : Stéphane GIROIS

Relu et validé le 16 oct. 2018

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Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

La mise en oeuvre et l'utilisation des polymères nécessitent souvent la présence d'un système de stabilisation permettant de maintenir l'intégrité du matériau d'un point de vue mécanique ou esthétique. La multitude des polymères utilisés aujourd'hui et le besoin de maintenir leur performance sur des périodes plus ou moins longues exigent des technologies de stabilisants tout aussi complexes que variées. Cet article se propose de faire une revue exhaustive de la stabilisation thermique et photochimique pour l'ensemble des grands polymères de commodité après avoir présenté leurs mécanismes principaux de dégradation.

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ABSTRACT

Stabilizing plastics - General principles

The implementation and use of polymers often require a stabilization system in order to maintain the integrity of the material from a mechanical or aesthetic viewpoint. The large variety of currently used polymers as well as the need to maintain their performances on more or less long time periods require complex and varied stabilizer technologies. This article provides an exhaustive review of thermal and photochemical stabilization for the most widely used polymers after having presented their principal degradation principles.

Auteur(s)

  • Stéphane GIROIS : Ingénieur de l'École nationale supérieure de chimie de Paris ENSCP - Docteur es sciences des matériaux de l'École nationale des arts et métiers (ENSAM)

INTRODUCTION

Les polymères sont aujourd'hui principalement des matériaux synthétiques de commodité utilisés dans les applications les plus diverses de la vie quotidienne. Si les caractéristiques intrinsèques de ces polymères leur permettent de prendre toutes les formes et d'être utilisés dans les applications les plus variées, ils sont par ailleurs plus ou moins sensibles à la dégradation pendant leur phase de polymérisation, leur stockage, l'étape de mélangeage avec des additifs (compoundage), leur mise en forme et/ou pendant la durée de vie de la pièce transformée. Cette instabilité se manifeste en général par une perte des propriétés optiques, rhéologiques, mécaniques et structurelles. Les stabilisants pour polymères ont été développés très tôt pour résoudre cette problématique. Au cours de ces dernières décennies, les chercheurs ont continuellement essayé d'améliorer la stabilité intrinsèque des polymères en minimisant les quantités d'impuretés présentes ou les défauts de structures responsables de l'instabilité, mais ces efforts n'ont apporté qu'une amélioration marginale. Les solutions les plus performantes restent encore aujourd'hui l'addition d'additifs en combinaison plus ou moins complexe et dans des dosages variés. Ces additifs offrent aux formulateurs et aux transformateurs une grande flexibilité et leur permettent d'augmenter, dans certains cas, la durabilité de certains polymères pour plusieurs décennies.

Il est nécessaire de connaître la nature et les mécanismes de dégradation pour appréhender le choix de la stabilisation à utiliser. Dans cet article, nous traitons principalement deux types de dégradation et donc de stabilisation :

  • la dégradation thermique (et thermomécanique), se produisant principalement mais pas exclusivement, pendant la mise en œuvre ;

  • le vieillissement climatique (thermique et photochimique) se produisant lors de l'utilisation de la pièce finie.

Nous faisons aussi allusion à d'autres types de dégradation comme l'hydrolyse ou les agressions chimiques.

Toutes les grandes familles de polymères industriels seront étudiées à l'exception du chlorure de poly(vinyle) PVC. Compte tenu de l'importance de ce polymère, il fait l'objet d'un article séparé Stabilisation du PVC [AM3233].

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KEYWORDS

polymer additives   |   polymer stabilizers   |   automotive   |   building construction   |   packaging   |   stabilization   |   formulation

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-am3232


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BIBLIOGRAPHIE

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  • (2) - GÄCHTER/MÜLLER -   Plastics Additives.  -  3rd édition. Carl Hanser (2001).

  • (3) - ZWEIFEL (H.) -   Plastic Additives Handbook.  -  5th édition. Carl Hanser (1990).

  • (4) - TROTIGNON (J.P.), VERDU (J.), DOBRACGINSKY (A.), PIPERAUD (M.) -   Précis Matières Plastiques  -  . AFNOR, Nathan (1996).

  • (5) - ZWEIFEL (H.), MAIER (R.D.), SCHILLER (M.) -   *  -  eds., Plastics Additives Handbook, Hanser Publishers, Munich, 6th édition (2009).

  • (6) - BOLAND (J.L.), GEE (G.) -   *  -  Trans. Faraday Soc. 42, 236 (1946).

  • ...

1 Sites Internet

REACH info :

http://ec.europa.eu/environment/chemicals/reach/reach_intro. htm

http://www.industrie.gouv.fr/portail/enjeux/reach/reglement_europeen_reach. html

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