Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le polyéthylène haute densité est un matériau largement répandu en France et dans le monde. Cet article décrit les procédés de polymérisation permettant d’obtenir différents grades de polyéthylène haute densité en fonction du type de catalyseur utilisé (Ziegler-Natta, chrome, métallocène) ainsi que du type de réacteur utilisé (en phase gazeuse, en solution, en suspension…). La grande variété de grades ainsi produits permet de couvrir une large gamme de propriétés (mécaniques, thermiques, chimiques…) qui seront également détaillées dans cet article ainsi que les principales applications commerciales et les procédés de transformation correspondants.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Christian PENU : Responsable du département technique des emballages flexibles - TotalEnergies, Feluy, Belgique
INTRODUCTION
Les polyoléfines représentent, en volume, environ la moitié de la production mondiale de polymères thermoplastiques. Cette famille est composée des différents types de polypropylènes et polyéthylènes. Parmi ces derniers, on retrouve le polyéthylène haute densité qui est un matériau largement répandu en France et dans le monde.
Depuis sa découverte dans les années 1960, le polyéthylène haute densité a su s'imposer dans de nombreuses applications du fait de ses propriétés intrinsèques sans cesse améliorées par le développement de nouveaux procédés de fabrication ainsi que de nouveaux catalyseurs.
Aujourd'hui lorsque l'on achète une bouteille de lait, un sac plastique réutilisable, un flacon de shampoing ou encore un bidon de lessive, il y a de grandes chances qu'ils soient fabriqués en polyéthylène haute densité.
Parmi d'autres applications plus particulières, on peut citer les réservoirs à carburant qui présentent de nombreux avantages par rapport aux anciens réservoirs en acier et notamment plus de sécurité, une occupation de l'espace optimale et un gain de poids. De nos jours, la grande majorité des réservoirs de carburant pour automobile fabriqués en Europe le sont en polyéthylène haute densité.
Un autre domaine moins connu, car moins visible, concerne l'acheminement de l'eau potable et du gaz qui se fait en grande partie dans des tuyaux en polyéthylène haute densité. Ces derniers, de par leur durée de vie estimée à plus de 50 ans ainsi que de par leur facilité d'installation, ont remplacé, dans certains cas, des matériaux plus traditionnels tels que la fonte ductile ou le béton.
Enfin, on peut citer aussi les grands conteneurs de stockage de mazout ou d'eau de pluie qui sont fabriqués par extrusion soufflage ou par rotomoulage.
Cet article a pour objectif de donner une vue d’ensemble du polyéthylène haute densité de sa polymérisation à son utilisation commerciale en passant par sa caractérisation et sa mise en œuvre.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2011 par Christian PENU
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Propriétés3. Contrôle
3.1 Méthodes de contrôle
Les paramètres structuraux des polyéthylènes haute densité sont mesurés par des techniques de laboratoire plus ou moins sophistiquées.
HAUT DE PAGE3.1.1 Cristallinité/masse volumique
Le taux de cristallinité peut être mesuré par analyse thermique différentielle, diffraction des rayons X ou spectroscopie infrarouge. Indirectement, la mesure de la masse volumique permet d'obtenir une estimation du taux de cristallinité. Les contrôles de routine portent essentiellement sur la mesure de la masse volumique. Cette dernière s'effectue suivant les prescriptions de la norme NF/EN ISO 1183. La plupart du temps, la mesure se fait à l'aide d'une balance hydrostatique sur une pastille de polyéthylène, moulée dans des conditions rigoureuses de pression. Bien que la vitesse de cristallisation du polyéthène soit relativement rapide, la norme de mesure de densité impose de conserver l’échantillon à tester 24 h à 23 °C afin d’éviter de possibles biais de la valeur dus au phénomène de post-cristallisation du polyéthylène.
HAUT DE PAGE
La masse molaire peut être mesurée par chromatographie d'exclusion stérique (ancienne GPC – chromatographie par perméation de gel) ou par détermination de la viscosité intrinsèque en solution. Dans la pratique, la masse molaire moyenne est estimée d'après l'indice de fluidité à chaud ou MFR (Mass Flow Rate) anciennement MI (Melt-Index). La mesure consiste à déterminer la masse de polyéthylène fondu qui s'écoule pendant 10 min à 190 °C à travers une filière normalisée sous l'action d'un piston lesté d’un poids. L'indice de fluidité selon la norme NF EN ISO 1133 est mesuré sous une charge :
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de 2,16 kg pour les résines de faible masse molaire (MI2) ;
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de 5 kg pour les résines de masse molaire moyenne (MI5) ;
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de...
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Contrôle
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PEACOCK (J.A.) - Handbook of polyethylene – Structure, properties & applications. - Marcel Dekker Inc. (2000).
-
(2) - GRANN-MEYER (E.) - Polyethylene pipes in applied engineering – Handbook. - Total (2005).
-
(3) - PLASTICS EUROPE - The Fast Facts 2024. - https://plasticseurope.org/wp-content/uploads/2024/11/PE_TheFacts_24_digital-1pager.pdf
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Marque NF 388 – Réservoirs en matières plastiques utilisés pour le stockage non enterré du fioul domestique en local.
Marque NF 114 – Tubes en polyéthylène pour réseaux de distribution de gaz combustibles, réseaux de distribution d'eau potable, irrigation et applications industrie, eau non potable et assainissement sous pression.
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Presses à injecter horizontales électriques
Arburg SAS Hawaï distribué par Arburg France
HAUT DE PAGE2.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Organisme professionnel de prévention du bâtiment...
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