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.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2011 par Christian PENU
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Mise en œuvre et applications4. Propriétés
Les propriétés d'un objet en polyéthylène haute densité dépendent :
-
de ses paramètres structuraux : cristallinité, masse volumique, distribution des masses molaires, quantité et distribution du comonomère ;
-
de la conception de la pièce ;
-
des conditions de mise en œuvre ;
-
des paramètres d'utilisation comme le type et la durée des contraintes, la température.
Les propriétés caractéristiques de divers PE-HD typiques de certaines applications sont rassemblées dans le tableau 1.
4.1 Paramètres structuraux
4.1.1 Structure chimique et cristallinité
La polymérisation de l'éthylène seul, selon un procédé à basse pression, conduit au polyéthylène homopolymère (figure 1).
La polymérisation de l'éthylène en présence d'une oléfine comonomère (propylène, butène-1, hexène-1, octène-1) produit un polyéthylène copolymère (figure 2) ; les branchements – R étant – (CH2)n – CH3 avec n = 0, 1, 3, 5 selon que le comonomère utilisé est du propylène, du butène, de l'hexène ou de l'octène. Le nombre de branchements R, appelés aussi branchements courts, dans le copolymère est proportionnel à la teneur en comonomère incorporé.
Il faut signaler que, même en l'absence de tout comonomère, le PE-HD homopolymère peut contenir 1 à 2 branchements courts (– CH3) pour mille atomes de carbone de la chaîne principale. Ces branchements correspondent à des accidents de polymérisation ...
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Propriétés
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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