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ARTheque - STEF - ENS Cachan | Polymères – Fiches techniques 75-76

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(3)

FICHE TECHNIQUE N°

POLYSTYRENE

Type Homopolymère Thermoplastique

-A - ETUDE CHIMIQUE

l -

MONOMERE-Noms : Styrène - vinyle benzène - 1 phenyl éthylène - 1 phenyl éthène

.

_ ,

Foraule: CH2· CH

<

~

/

1 - Caractéristiques 1.1- Constantes P.M. = 104 P.E.

=

146 P.F.

=

-30 N = l,54 d

=

0,907

1.2- Solubilités - Insoluble dans l'eau

- soluble dans la plupart des solvants· usuels.

1.3- A la température ordinaire c'est un liquide incolore à odeur de gaz de ville.

2 - Préparation :

2.1. Au laboratoire on peut le préparer facilement par dépolymérisation~ du polymère à 150°. A cette température le monomère distille et peut être condensé (voir expériences de cours).

2.2- Industriellement: comme presque tous lesmo.nomères, il est préparé en grande partie par l'industrie pétrolière.

(4)

On produit directement l'éthylbenzène par la réaction C6H6 (anhydre) +

C2

H4 -::'> C6HS - C2 HS

A1C13

L'éthylbenzène est ensuite déshydrogéné.

2.3- Conservation: Le monomère absorbe dans le proche UV • Il est donc très sensible à la lumière. On doit

le conserver dans des flacons colorés ou peints en noir. Malgré cela il a tendance à se polymériser spontanément, c'est pourquoi les produits commerciaux contiennent toujours un

stabilisant (10-4 parties d'hydroquinone suffisent-). Pour expé-rimenter sur ces produits il est nécessaire de les redistiller ou de les laver à la soude (voir expériences de cours).

II - POLYMERES

1 Méthodes de polymérisation

-Le styrène peut être polymérisé

- par voie radicalaire (en masse, en solution, en émulsion) thermiquement ou par voie photochimique en présence d'initiateurs.

- par voie anionique sous l'action d'organométalliques de type butyllithium

~ par la méthode de Ziegler-Natta en présence de complexes. Industriellement c'est surtout la polymérisation radicalaire en masse et en émulsion (pour le polystyrène expansé) qui est utilisée. L'amélioration des propriétés est obtenue plutôt par la préparation de copolymères que par l'utilisation de méthodes stéréospécifiques.

2 Données physiques

-2.1- Constantes - Elles sont données dans le tableau récapitulatif. 2.2- Le nombre moyen de polymérisation est de 103 à 104•

Soluble dans de nombreux solv~nts : benzène, cétones, solvants chlorés (Trichloréthylène).

2.3- Excellent isolant électrique.

(5)

13

3Données chimiques

-En dehors de sa solubilisation relativement facile le polystyrène a une excellente résistance à l'attaque chimique. Il n'est guère attaquable que par les acides oxydants concentrés.

B - DONNEES TECHNIQUES 1- Noms commerciaux -AFCOLENE STYRON STYROPOR STYROCELL HOSTYREN LACQRENE POLYSTYROL

2- Caractéristiques techniques

-H.D.C. LUSTREX STYVARENE POLISOL

2.1- Constantes- Résumées dans le tableau récapitulatif. 2.2- Propriétés mécaniques du polymère non pastifié. C'est un produit dur, assez cassant, mais avec une bonne résistance aux chocs. Il a un faible allongement à la rupture.

Au delà de 60° il perd très rapidement ses propriétés.

2.3- Façonnage - Il se moule très facilement avec un faible retrait. Sa stabilité thermique permet de l'utiliser soit par extrusion soit par injection.

- Le matériau se colle très facilement (modèles réduits). On peut le coller avec lui-même en fabriquant une colle ~bntenant 10% de polystyrène dans le trichloréthylène, la methylethylcétone ou le benzène. Des colles spéciales permettent È collage sur métaux ou avec d'autres plastiques.

(6)

14 -2.4- Utilisations particulières: Le polystyrène est généralement • utilisé sans plastifiant, mais il possède une forme d'utilisation

particu-lière qui a eu un développement considérable ces dernières années, c'est le polystyrène expan$é.

Préparation : On ajoute au styrène un agent gonflant avant sa polymérisation. Celle-ci se fait en émulsion et conduit à des billes. Celles-ci soumises à l'action de la vapeur gonflent environ 50 .fois. Ces billes sont alors moulées pour leur donner une forme convenable

(plaques, boules etc•. • ). Le matériau obtenu se colle avec une colle spéciale (évitant une dissolution rapide).

La densité du produit est de l'ordre de 10-2, on a une très faible conductivité thermique (0,03 kcal/m2/heure).

3 - Inflammabilité :

Tous les polystyrènes sont inflammables et non autoextin-guibles, mais le polystyrène expansé est particulièrement dangereux (la catastrophe de Saint-Laurent du Pont est dûe à des décorationse~ polys-tyrène expansé).

Avant moulage les billes qui contiennent les vapeurs de solvant sont particulièrement inflammables.

On peut cependant diminuer l'inflammabilité par adjonction de charges (polystyrène F).

4 - Utilisation avec les produits de consommation

Par suite de son inertie chimique le polystyrène peut être utilisé au contact de produits de consommation (gobelets et assiettes bon marché). Les adjuvants colorants ou plastifiants (rares dans le

(7)

)5

-C USAGES

1 - Principales utilisations

a) Normal - Se caractérise par son faible prix sa transparence,

sa facilité de moulage et sa résistance aux chocs, sa facilité 'de coloration, ses qualités électriques.

- Industrie électrique: isolants (manches isolants). - Objets courants bon marché: ustensilœde ménage,

luminaire~ boîtes, jouets.

- Caisses de récepteurs radio-télévision.

Remarque : Les meubles et objets en "polystyrène choc" sont fabriqués avec des copolYmères qui seront traités indépendamment.

b) Expansé - Se caractérise par son faible prix, sa faible densité et surtout son pouvoir d'isolation thermique.

- Isolation thermique du froid (réfrigérateurs) - Emballages

- Décoration.

2 - Tonnages

En 1972 il a été produit environ 7.)06~de polystyrène dont 350 000 t. en France.

3 - Bibliographie :

(8)

Propriétés Physiques

'I'ab Leau ,,' des

Densité 1,05

Densité apparente 0,6

constant e s.

Absorption d'eau en 24 h (7.)0,04

Transmfssio nèn % (à 50Omm) ' 8 9

, "'i 0'; ft ( r ·I n d i c e de -r êf.r ac .tion ..' ,1,,5 9 Propriétés Optiques Colorationsp.

.

. .. o.ssibl~s',, ' . ,' ; ... ',.' vtout e s' te i.nt e s : .~ -, ..r~r" ; ', Rés ist i vité (Ohmvm ) 10 16 ) "" J i .,. t P'ropr'iêtês Electriques:'\' 1

l• ..

ProprLêt.ês Mécaniques

.

Constante diél ectri~u~ (i 106 Hz) ' 2;5

-tension de c laquage,'.kV,;~~:1 25. lOx3." ,

, "-"._.,-':.:..~.:':3 ;. }.:1 .".:.~ 1i."'! ~.-~. 1 Allongement à la rupture % 1',5 .'" ;, : ~., , , ~ •<;.~•• ,, . ,, " " ,j.' " " ,

,

Propriétés thermiques

Température de fléchissement sous charge' (OC) ·75'à'90

:'

Coefficient' de diJatatiort lihêa:ire(OC -1) 6 10 -5

:

Vitesse de propagati?n~d:une flamme lente

,' -~,;~ • ~ ' .• l• "

,

:'Chaleur spi'cÙiqu'e KcaI

~

Kg

:

.

;

-1, "oC -1 ,0 , 3 2

~ )

'

.:.

~ " "'., " , ' , .' .Températured ':Lnj,èi:ti6n: (clé) 1'80 à 3000 1 .... '., '1 ...Ô: ':

'-,

;

:~';J :' Transformation ' Pr e s s i on

diinje~tipn

;~g/

~~2

'", . <. . ~.-.. •J" "" : ..,;) 'Te mpé r a t u r e d'

ext

~üÙ~h

'

«OC) '180

à 2400

Retr ai t aumoul age (%)'. :.':0 ~ 4 à 0,5

(9)

FICHE TECHNIQUE N° 2 CHLORURE DE POLYVINYLE ou POLYCHLORURE DE VINYLE ou P V C ou PCV l - MONOMERE -Homopolymère A ETUDE CHIMIQUE Thermoplastique

Noms : Chlorure de vi nyle - 1 Chlo ro éthylène - 1 chloro-éthène Formulè -: CH2 .., CR Cl 1- Caractéristiques: 1.1- Constantes P.M. ~ 62.50 P. E. = - 14° P.F. = - 153° P liquéfaction (20°) = 2 atm. d liq. = 0,92

1.2- Solubilités - un peu soluble dans l'eau .

- soluble dans la plupart des solvants usuels

1. 3- Comme tous les dérivés chlorés le gaz est assez toxiqùè•.Cette toxicité fait l'objet de nombreuses controverses.

2- Préparation :

2.1- Comme c'est un gaz à la température et pression ordinaire il est peu u~~ isable au laboratoire .

2.2- Indu~triellement le chlorure de vinyle a lo~emps été préparé à pi r t iF de l 'acétylène par fixation catalytique de HCl. Depuis le développement de l'industrie pétroliète, l'éthylène est devenu beaucoup moins cher que

l'acétylène. On a donc vu ts e dé\àopper une préparation (aujourd'hui prépondérante)

(10)

H Cl

,

\

- - ; > HC - CH ~ CHCl = CH 2 + HCl

\ 1

Cl - H

2.3- Conservation - Le chlorure de vinyle est assez stable. Comme il absorbe seulement dans l'U V lointain il est peu sensible à la lumière,

et il est livré sous forme liquide sous pression dans des bouteilles métalliques de grandeurs diverses (depuis quelques litres de gaz) ou en containers.

I I - POLYMERES

1 - Méthodes de polymérisation

-La polymérisation par voie ~on~que est très difficile le monomère étant assez peu sensible aux agents ionisants.

Industriellement, il est polymérisé essentiellement sous forme radicalaire, par voie thermique. On opère surtout en émulsion, pour obtenir directement des poudres fines de granulométrie constante (généralement de l'ordre de 200 .~ ) . Cette poudre est facilement transformable pour être livrée aux industries de transformation.

2 Données physiques

-2.1- Constantes (voir tableau récapitulatif). Les constantes varient beaucoup d'un produit à un autre, et comme nous le verrons ci-dessous le P.V.C. est un polymère qui est très souvent modifié par des adjuvants, les valeurs sont seulement données comme ordre de grandeur.

2.2- Le degré moyen de po~ymérisation est de l'ordre de 103 et le polymère est tr ès polydi!persé. Il n'est soluble que dans un nombre réduit de solvants: cétone" (l e solvant industriel est la méthyléthylcétone ou la cyclohexanone), éthers-oxydes ( solvant de choix est le târahydrofuranne T.H.F.). Un certain n mb re e solvants (benzène) le gonflentsans le dissoudre.

2.3- Les propriétés électriques sont bonnes et il est utilisé pour

faire des gaines de fils. Elles sont cependant moins bonnes que pour le polys-tyrène.

(11)

2~

-2.4- Normalement le PVC est opaque ou translucide • On peut obtenir

des feuilles transparentes mais de qualités optiques très moyennes.

3- Données chimiques

-Le PVC est doué d'une très grande inertie chimique. Il résiste même

aux acides oxydants concentrés comme l'acide sulfurique. Il est très employé

dans l'industrie chimique.

B - DON~STECHNIQUES

1 - Noms commerciaux

-Lucolène - Garbel - Lucomix - Lucorex (Rhône Progil).

Ekavyl (Plastimer) .

Solvic (Solvay)

Carina S (Shell)

2 - Caractéristiques techniques

2.)- Une des caractéristiques fondamentales du PVC c'est la modification de

(12)

- Stabilisants et lubrifiants pour faciliter les

,op é r a t i on s de moulage.

- plastifiants liquides permettant d'obtenir des films ou tuyaux souples.

- charges minérales pour amél iorer lespropriêtés'mécaniques~ la tenue au feu, et aux~hocs.

-charges organiques pour le colorer 'ou le rendre moins sensible à la 'l umi è r e .

On voit donc qu'il est difficile de donner pour 'l e PVC une classification précise de ses propriétés. Les données ci-dessous con-cernent - sauf indication,contraire - un produit ~oyen non chargé et non plastifié.

2.2- Propriétés mécaniques : c ' est un matériau qui a une:bonne ri gidit ê ~

peu élastique, assez peu sensible aux chocs. qui se travaille très bien. Il perd ses propri€tés mécaniques â partir ~e 800

environ.

2.3- Façonnage '. >

Contrairemen't au polystyrène par exemp l e i l supporte assez

ma~Llemo,ul'age car .i I commence à se décomposer dès la fusion. 00 doit donc aj oute r dans -c e vc a s de.s stabilisants. On obtient en gén-êral'ieproduit sous fo rine de p'Laquesvde tube s, de blocs etc .•.

.Le PVC·se .travai l Ie très bien aux machines-outils. Il .est .ce pe n da n t assez''a b r as i f 'surtout quand il contient des.charges minérales.

On colle,facilement le PVC, soit a lui-même.(solution de PVC dans l ,cyc l ohexsœreou le THF), soit avec d'autres .ma tê r i.aux~

t , '

Enfin et ·c"e s,t .ce qui'fa~t :s Qn p l u s g ro s intérêt i l se

• • ", . ' • ~ . • • • ~ '. c . ' ~ • •

soude très bien à lui-thêmè enuti.li,sant-un chalumeau au propane. Ceci

. - . ' .

permet de l'utiliser facilement'p.our,de s canalisations et sur les chantiers. On peut le color~r, mais moins'facilement que d'autres .

(13)

2 5

-3 - Inflammabilité

Le PVC est peu combustible et autoextinguible. On peut encore diminuer son inflammabilité par des charges .minérales, ce qui le rend presque ignifuge. Il faut cependant remarquer que sa combustion dégage une grande quantité de chlorure d'hydrogèrie car il contient 57

%

en masse de Chlore.

4 - Utilisation avec les produits de consommation

Le polymère en lui-même est très inerte et peut être utilisé, mais le danger réside dans les plastifiants qui sont souvent des liquides plus ou moins volatils pouvant se dégager. On les reconnait souvent à l'odeur.

Les emballages alimentair~dePVC commerciaux, très nombreux, contiennent - en principe - des adjuvants non toxiques, mais il ne faut pas utiliser n'importe quel sac en PVC pour contenir des produits alimentaires. Ces emballages en feuilles minces translucides peuvent être souvent confondus avec du polyéthylène.

Les bouteilles de PVC (pour l'eau en général) contiennent suffisament de plastifiant solubles dans les huiles pour ne pouvoir

être utilisées pour cet usage.

On doit noter aussi que le PVC peut contenir une propor-tion relativement importante de monomère non polymérisé par suite du mode de polymérisation. Comme on l'a dit au début de la fiche il existe actuellement une controverse sur la toxicité de ce monomère. Il semble bien qu'il soit peu toxique par ingestion mais plus toxique par inhalation

(ce qui ne pose de problèmes que dans les ateliers ou dans les combustions). Le pouvoir cancérigène n'est par contre absolument pas prouvé.

(14)

C - USA G E S

1 Pincipales utilisations

-a) PVC rigides - canalisations (eau, gaz, produits chimiques) - gaines de câbles

- menuiseries - gouttières

- emballage (bouteille d'eau ou de lait)

b) Souples

2 - Tonnage

- Recouvrement de sol - simili-cuirs

- tuyaux souples

- films d'emballage transparent (ne pas confondre avec les films en polyéthylène)

- tous les disques

Le PVC a eu un déve l oppement extraordinaire ces dernières années.

En 1970 la France a produit 420 000 t. de PVC et en a consommé 365 000 t. (7kg par habitant).

On estime que la demande en 1.975 sera de 600 000 t , en France,

106 t. en Allemagne, et 4.1b6t . en Europe.

Aux U.S.A. la production a été multipliée par 15 en 25 ans.

;;

Le prix du PVC est de l'ordre de 1,50 à 2 F~/ kg.

3 - Bibliographie

(15)

POLYCHLORURE DE VI NYLE non plastifié (rigide)

Tableau de constantes 2-7 -Densité ) ,35 à 1,4C

-Propriétés Densité appar en t e 0, 5 Physiques Absdption è'eau en 24 h. (0;I~.\j 0.07 a 0,7

-Indice de refracti oI'. ) ,52 à ) ,55 Propriétés

Optiques Transmission tr ès vari abl e

-

-Colorations pos s i b l es ill imi té e s

Résistiv i t é s Ohm - ID 1014

Propriétés

Constante diél ect r ique (106 Hz) 2.8 à 3. )

électriques

--Facteur de pur.ss ance (106 Hz) 6 à 1.9 10- 3

Tension de claquage kv nl-) ) ) à 40 103

Résistance à la traction Hecto

-

Ba rs 3 à 6

Propriétés

Allongement à la ruptu r e %

"

_. 40

mé c an i que s

"-Modul e d'éla s ticit é à la traction Hecto - bars 250

-

400

Temp ér ature de fJê ch.issemerrt char ge 0

C 55

-

75

sous

-Propriét és Coef. de dil a t at i on themique 0

C -) 5 à ) 8 10- 5

thermique s

Vitesse de propagati on de flamme : autoextingu ib l e

Chaleur spécifique Kcal kg -1 o C

0,2 ~ 0,3 Températu re d'inject ion 0

C 150" à 2000

tranformation

Pre~sion d'injection Hecto

-

bars 10 à 30

104

(16)

POLYMETHACRYLATE DE METHYLE

Type, : Homopolymère - Thermoplastique

,'

A ETUDE CHIMIQUE l -

Monomère-Méthacrylate de méthyle

Méthyl-propenoat~:de méthyle

CH2, := • C - COOCH3 . 1 1 - Caractéristiques - CH3 1.1-·Conctantes: PM = 100 ' PE.= 100

Oc

PF - - 48°C n = 1,41 d = 0,94

1.2-Solubilités : Légèrement soluble dans l'eau. Très soluble dans la 'pl upa r t des solvants organiques usuels.

1~3- Liquide à'la température ordinaire avec une odeur pàrticulière que l'on peut sentir en travaillant le polymère .

.2,- Préparation' - :..

1; .,'

2.1- Au laboratoire on le prépare'f ac i l emen t par ,d€pol ymér i s a t i on du 'pol ymè r e à 150°. A cette température le monomère distille et peut être condensé (voir expérience de cours) .

.2.2- Industriellement: La préparàtion du monomère est assez complexe. On prépare d'abord l' acêtone cyanhydrine par..rêa ction de l' a'cétone sur

l'acide cyanhydrique. Elle est ensuite isomérisée en méthacrylamide. CH3-'CO.;.. CH3 + HCN; CB3

f

CN

Le produit est esterifié directement avec le méthanol CH2 =

ç

.

-

CONH 2 + OHCH3 -,) CH2 = C - COOCH3 + NH3

CH3 ' ' . 1

CH3

2.3- Le méthacrylate de méthyle absorbe assez loin dans l'UV et peut être conservé dans des flacons ordinaires bien bouchés.,Pour une longue conservation, il est bon d'ajouter un stabilisant (hydroquinone). Les produits commerciaux en contiennent toujours et il est nécessàire de les redistiller ou de les laver à la soude pour les polymériser (voir expériences de cours).

(17)

II - POLYMERES

- Méthodes de polymérisation : .

te'méthacrylate peut être polymérisé

- par voie radioalaire; en masse, en solution ou en émulsion, thermiquement ou par voie photochimique en présence d'initiateurs (voir expériences de cours).

- par voie anionique en présence de dérivés de métaux alcalins (naphtenate de sodium putyllithium organomagnésiens par exempleJ

Industriellement on utilise la polymérisation radicalaire soit etl'msse.

pour les plaques qui sont polymérisées directement sous leur forme commer-cialisée soit en émulsion pour les poudres à mouler ou les autres formes commerciales. Le produit obtenu.par cette méthode est suffisant pour les applications et les méthodes de polymérisation ioniques ne sont utili-sées qu'en laboratoire.

2 - Données physiques : 2.1. Constantes -le tab-leau récapitulatif.

Les principales constantes sont données dans

o

N

o

2.2. Données morphologiques solvants

-Le degré de polymérisation moyen est de 103 l

10

4 • Le polymère est très peu cristallisé. Il est soluble dans de nombreux solvants.

Les solvants usuels sont l'acétone, le benzène, et les dérivés aromatiques, les solvants chlorés, THF~

2.3~ Propriétés électriques

-C'est un excellent isolant électrique mais ses propriétés sont moins bonnes que le polystyrène.

2.4. Propriétés cptiques

C'est un matériaux parfaitement transparent dans le visible

mais assez absorbant dans l'ultra-violet et l'infra-rouge. C'èst pourquoi il est très employé comme vitrage.

,

..

..

/

.

1 AA~

f\

~

f

"'

-.-

...

'\

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1 . ;"

1

\

c-,

...

i

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A

'\

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ï

\

V

~

f

\

/

V

--

i

\

»<:::

ir--J

4000 6000 8000 10000 1200 0 14000 16000 180 00 2000 22000 24000

(18)

3 - Données chimiques

En dehors de sa solubilisation relativement facil.e le polymethacrylate est assez sensible aux agents chimiques organiques et minéraux. Ceux-ci

provoquent en particulier des fendillements des colorations parasites, ou des gonflements, cependant cette action demande des solutions concentrées et il résiste tr~s bien aux agents atmosphériques (il est très difficilement oxydable). Le composé a tendance à absorber un peu de vapeur d'eau.

B - DONNEES TECHNIQUES

1 Noms commerciaux

-Plexiglass,altuglase,perspex. Lucite

2 ~ Caractéristiques techniques

2.1. Constantes : Celles-ci sont assez bien définies et le matériau souvent utilisé sans additif a des propriétés reproductibles. Les constantes sont résumées dans le tableau récapitulatif.

2.2. Propriétés mécaniques: Comme nous l'avons déjà dit le polymère est généralement utilisé non plastifié. C'est un produit peu cassant, avec une très bonne résistance aux chocs. Il est assez mou et se raie facilement. Sa dureté est comparable à celle de l'aluminium. Ces rayures altèrent peu ses propriétés optiques.

Il résiste à des températures de 80°, et se ramollit à partir de

2.3.- Façonnage: Il peut se mouler à 150° mais avec des œnsions internes importantes. Si l'on dépasse une température critique (80°C) il revient à sa forme originale. C'est pour cela que très souvent pour les utilisations sous forme de plaques on polymérise directement le monomère dans le moule.

Les formes commerciales extrusion.

joncs .•. ba rres.. sont préparées par

Le polymethacrylate se travaille très bien aux machines-outils, il se colle facilement et se polit parfaitement. Il est donc très facile à utiliser dans les ateliers.

(19)

34

-Il se colore facilement de teintes variées qui laissent au produit ses propriétés optiques.

3 - Inflammabilité

Le PMMA est peu inflammable et la combustion se propage diffi-cilement. Il ne continue pas à brûler sans flamme quand le feu est éteint (1 la différence de bois durs qui peuvent lui être comparés comme inflammabilité).

4 - Utilisation avec les produits de consommation

Le PMMA n'est pas attaqué par les denrées alimentaires et celles-ci ne sont donc pas affectées. En fait on l'utilise peu avec les aliments car on le met difficilement sous forme de feuilles souples et par suite de son prix élevé.

(20)

3-5

-C USAGES

1 - Principales utilisations :

L'utilisation fondamentale est la fabrication de vitrages transparents incassables : cockpits de bateaux, lanternerie

(après métalisation sous vide de chrome), luminaires. plaques de protection etc •••

2 - Tonnages :

En 1969 on a produit en France 12000 t. de polymère. En 1973:35 000 t.

3 - Bibliographie :

Voir notices de fabricants.

(21)

Tableau èes constantes

36

-Densité 1 ,19

,

Propriétés physiques Densité apparente (sans objet)

.

_

-Absorption d'eau %à saturati on 0,25 à 2

.

Indice de réfraction 1,49.

-

-Propriétés optiques. Transmiss io n 100 % (jusqu'à 6m/m)de; 0.4 .à 1

Il

m

.. -._,

Colorations possib1es:tr~s nombreuses

Résistivité (Ohm.m) 10. 18 .,

.,

'. ,

-Constante diélectrique ( 106

HZ

)

3,0

Propriétés électriques ' .

Facteur de puissance (l06iIZ)0~03

Tension de claquage KV m-1.:. 15 103

;

Résistance à la traction Hecto bars 4

as

.,

,

) .

.Allongement à la rupture %.- 2 2. 10

Propriétés mécaniques .,

Module d'élasticité à la tractiol1 Hecto Bars 300

Température de fléchissement'sous charge

Oc

100

. '.

.

., . . .

Coeff ic i.ent de rii la tati ()ri " . .° ..' . -4

Propriétés thermique s. thermi.que G 2.210-,

'Vi t e s s e de propagation de' f l amme s : autoextinguible

.

Chaleur :s p~~if i qu~ Kcal/kg·.0 , 3.5

Fabrication gênê ra l.emenr par moulage

Transformati.on Température de moulage 150°

(22)

FICHE TECfu~IQUE N° 4

.POLYOLEFI NES

(POLYETHYLENE _.POL'lPROPYLE1~E)

1 - Monomères

Type Homopolymères thermoplas t i que s A - ETUDE CHIMIQUE

Ils font partie de la famille de s oléfines ou alcènes. L'éthylène (ou éthène) CH2 =CH2 et le propylène .(ou propène)

CH3 - CH = CH2 sont les deux monomères qui conduisent aux 'polytnêre s les plus importants par leur applications pr atique sv.

1- Caractéristiques }-} Constant es PH PE l'Y Ethylène 28 -104 -169 Propylène 42 -47 .- 18 5

1-2 Solubilités: Ils sont insolubles dans l'eau et solubles dans la plupart des solvants organiques usuels.

2- Préparation

2-1 La, préparation au laboratoire des alcènes est classique. On les obtient ~ardéshydratationdes alcools correspondants (éthanol pro-panol) soit en milieu homogène par le mélange sulfochrorr.iqtlesoit en milieu hétérogène par catalyse sur alumine.

2- 2 Ces carbures sont produits par les industries de raffinage du pétrole. Leur pr6duction est en croissance constante soit pour leur

(23)

42

-polymérisation directe soit pour la préparation d'autres monomères (chlorure de vinyle et acrylonitrile par exemple).

On augmente la production de ces carbures par craquage cataly-tique des pétroles soit directement, soit en présence de vapeur d'eau

(steam craking).

Les procédés conduisent à des m~langes séparés par distillation et liquéfaction fractionnée (on obtient en particulier d'autres monomères, butadiène, isobutylène).

La production mondiale d'éthylène seule était en )970 de 20 mil-li ons de tonnes et la production devrait être portée à 35 millions de tonnes en 1975.

2-3 Les produits sont transportés dans des bouteilles d'acier. Leur polymérisation étant assez difficile, il n'y a pas de risques de polymé-ri.ation spontanée.

II - Polymères

)- Méthodes de pOlymérisation

Les oléfines ont une double liaison très peu activée. il ne sera donc pas facile de réaliser une polymérisation ionique.

Les deux grandes méthodes utilisées sont la polymérisation radicalai-re et la polymérisation sur complexes Ziegler-Natta.

La polymérisation radicalaire se fait sous très forte pression (plusieurs centaines d'atmosphères) et conduit à des polymères de masse moléculaire assez faible, non stéréoréguliers donc à bas point de fusion. On les apel-le basse densité. Cette polymérisation est presque exclusivement réser-vée au polyéthylène.

La polymérisation sur complexes se fait à pression faible et conduit à des polymères de masse moléculaire élevée beaucoup plus stéréoréguliers dit polymères haute densité.

2- Données physiques

(24)

.a u tre en fonc't'i.on'des conditi.onsvde prépalà

don

.Lesdonn~es"'~âh~' le ta-bleau récapitulatif,concernent des polymères typiques mais":bn';'l>eut trou-ver, 't ou t e s les valeurs intennédiaires" . ',: '.Ell e s:permettent 'é\.nH~Qut.unè,C()tn-. para'ison .a v e c ,l e s

aut

'~~spolymères.

2~2 Le dègré moyen de polymérisation est,très variabîe. Pour les

hpo l Ymè,t e s s t é r é ot ê gu li e r s , le degré de polymérisation est élevé.et de

4,tor'ciré 'de ,104 .,

Le degrê de cr i.s t.a l Li.ni té peut être t

rês

,é l e v é . Pour: le po l yêt.hy-"

lèrie.ba sse d ensi tê , i l est déjà de, 65 %

,

avet.

'

~n:

,

point

de fusion de,

'

l;~or-

:

dre 'c;l'e 100 à

no

o; Pour le polyéthylène .h a u te d ensi têv IiI peut -atte ind r e

95%

>~vec

,un

point de fusion de l'ordre de 130 à

140

:0

.~

Pour le

p~lypro';"

:

pylellk

'

il:y a une cristallinité de l'ordre se 90 %

et

'tin~

:'.temp€ratur:ede ,

"

,

f~si~n

de l'ordre de 150 à 1700 ;'

Les températures de fusion du polyéthylène hautedensité'et d\.ipo,LY":'

prcpy l.ênevp erme ttant 'l a stérilisation des obj ets

en:âut~ciave.

" Les po l.yo.l.êfLnes vs ont pratiquement insolubl,eSd~'u'~ 'Ies soIvant's us~éls.

,2- 3 Leurs propriétés ê Iec t.r Lques vs on t très bonnes mais

lespr6prié-"tês

\nécariiqu~smau:vaises

ne

permett~~t

'

pas, fac i.l.émént; leur emploi'

d;~s

'

l'industrie électrique.

2~4 :Lesplaques' et objets 's on t gê né r a l eIIle n t:'op aque s out'ransl~~ides.

'Le'

polyp;opylê~e

.p e u t .être obtenu sous forme'

tra~si)arerit

'emais

'l e s qual itês

optiques'sorit très moyennes.

3- Données chimiques

, ,

supérié~'r,èS 'à 'leur poi'nt de fusion sans se décomposer~

,Le s po Lyo Iêfinas sont très résistants .au x agents chimiquès,,;et peu sensibles à l'àlumièr'e solaire. Elles résistent trê's

bien

'ici~

's

<~et!lPétatures

(25)

B - DONNEES TECHNIQUES

)- Noms commerciaux

De très nombreux noms commerciaux ont été donnés à ces polymères. Le

polyéthylêne est généralement appelé polythène. On trouvera leurs noms

,;",.."

dans~les fiches de fabricants.

Parmi les produits commerciaux français, on trouve alkathène, carlona P, manolène, napryl ..•

2- Caractéristiques techniques

lactène, plastylène,

2-) Les polyoléfines résistent bien à la décomposition par élévation de

température, une des caractéristiques fondamentales des polyoléfines sera

la facilité d ' injection et d' ext ru sLon vpermettant; d'obtenir desquan tités

d'objets qui joints au faible prix de la matière premiète ont envahi Je .

marché.

On utilise peu d'adjuvants sauf sous forme de colorants qui permet-tent d'obtenir des objets colorés dans la masse. Notons que le polyéthylène est perméable aux gaz ce qui peut être un inconvénient mais est un

avanta-ge pour l'emballaavanta-ge de produits de vc on s ommati.on ,

2-2 Les propriétés mécaniques sont mauvaises. Il est pratiquement impos-sible de les travailler avec des machines outils. Ce sont des polymères

mous bien que le polypropylène soit nettement plus rigide.

L'accroissement de la cristal11nité et de la densité améliore les

propriétés mécaniques. Le polypropylène a une très bonne résistance à la

flexion.

2-3 Façonnage comme nous l'avons dit plus haut les objets sont

fabri-qués directement par injection ou extrusion car on ne peut travailler les polymères. Comme on ne leur connait pratiquement pas de solvant il est

impossible de les coller. On pourra par contre facilement les s~uder à

eux-mêmes d'où l'utilisation dans l'emballage industriel et domestique. De très nombreuses colorations sont possibles par adjonction de colorants dans la masse au moment du moulage.

(26)

4.s

-3- Inflammabilité

Les po lyo.Iêfines œont combustibles.' Ils sont moins 'faci l.e à enflam-mer que'l è S styréniques mais continuent à brûler facilement. Leur com-position (carbone et hydrogène) fait que leur combustion ne dégage que '

H

20, CO2 et 'év e n t u e ll eme n t CO ,(comme tous, les hydrocarbures) et une, gran-de quantité gran-de n~ir de carbone.

Comme, ils ne, sont guère utilisés dans Les'industries mécaniques ou du bâtimènt :leur ignifugation ne se pose pas..

4- Utilisation avec les produits de consommation

.'Le s polyoléfines de par -Leur compo si ti on (ca rbur es: saturés) sont jtrês inertes et non t.oxique s, .On ~eleuu, ad'j o i.nt; pas de p l asti fLant.s donciïs~, _

peuvent être utilisés sans danger. .Le s seuls éléments qui pourraient pré-senter des inconvénie~ts:sont les colorants et les restes de catalyseurs ou d'initiateurs mais ces derniers sont présents en tellement faible quantité qu'il n'y,a aucun problème.

C - USAGES

)- Principales utilisations

placer 'le verre. De plus on peut lui incorporer.des avec-ùne utilisation important~ dans le matériel de

\

que le poly·éthylènehaute.d ens i.tê

. ,

l'aboratoir'e: ~i>our.r em-· fibres d'amiante ou de Les deux grandes utilisations sont l'emballage; 'l e conditionnement et .

les objets domestiaues.

, On les utilise (poLypropy l êneven particulier) 'po ur

'

r~

c~u:V~d

ri

~es

;

'ob

i'~

ts

.mê taI-:

.' .' . " .' . ; ' ,\ ,.' .'. 'f": '.f ••• .~ . •

liques comme pr:otection contre la cor r osion (meubl e svd e'j ardin).',

.

Le'

;

;p6Iy~thy

Lène

haute

densité

~

est u;t i Ù s é pou r 'l'es

o

'bj~~~

de

~nutention

(casi~rs

à bouteilles, containers par exemple) et:dans 1 "i.ndustr.ie'<chi.nii...( que comme matériau anticorrosÙ .

. Le 'polypropylène a les mêmes usages

. .

verre qui lui confèrent une très grande 'r é s i s t a nc e.à la flexion 'p e r me t t a n t de meilleures utilisations mécaniques (tuyauteries, chaudronnerie, corderie) .

(27)

46

-2- Tonnage

Depuis le développement des polymérisations sur complexe la production a considérablement augmenté.

Pour le polyéthylène basse densité la production française est passéëY:de

.".;..

350 000 t en 1970 à 485 000 t en 1972. E'lLe était de plus de 8 millions de

tonnes dans le monde en 1972.

Celle du polyéthylène haute densité est passée de 58 000 ten 1970 à

'110 000 t en 1972 pour une production mondiale de 3 millions de tonnes en

.1972.

Le polypropylène vient nettement en dessous avec pour la France 20 000 t

en 1970 et 39 000 t en 1972 avec plus de 2 millions de tonnes dans le monde

en 1972.

L'utilisation corrnne emballage est extrèmement importante. En Frànce elle est donnée dans le tableau suivant :

Tonnages en 103 .

,

.Consomma t ion Sacs Autres produits Bouteilles Boîtes Cai ss

tonnes souples gobelets bouchons mant

Polyéthylène 1964 195 40 80 40 19 15 1974 545 100 262 100 50 32 Total 1964 295 40 100 65 60 17 (plastiques dans l'embal-lage 1974 840 100 287 240 150 37 3- Bibliographie

(28)

Tab leau. des constantes. des poÏyoIêfi.ne.s

P •E .: bas. dens •

L:::

~

hau.

de~~..l~:

_

Densité 0,91 0,95 0,90 1,49 )0,01 . Transparen à opaque {0,01

<.

0,01

+-

_

._.

_ - - -

--Absorpttion d'eau en % en 24h épaisseur : 3,2 mm

_

.

_

.

.

._~ P~:~:

~li

~ux~~z

~u_

=_=

-

_

Bon~~

-

~yenn

_

e

_

~

~

;~;e

lIndiC~~~é~r~c::~

__._.__. . _1_,5_ 1 1,

~4

_. .

Transmission lumineuse Opaque à Translucide Propri€tls Optiques

Propriétés Phy~iques

Colorations possibles Nombreuses Faibles

- -

-

_

..

_

-- - - - -- - - _

..

_---Résistivités (Ohm-m) t---.---.----~-

>

1015

>

1014 vr opr i é t é s Electriques Constante diélectrique . 2,3 2,3

__

-iLO_~H2

)

_

.

_ _

.

.

.

.

.

.

.

_

Tangente angle de pertes (3.10-4 (5.10-4 «5.10- 4

_ _

i.I.Q~§J.

_

_

.

.

.

_

..

.

..

.

_

_

.

.

.

.

Tension de claquage KV-m-1 ..

_---

_

.

_

_

.

_ -

--

_

.

__..~----_. 15 à 30.103 ---~---

-

----

_..

_

--_

... Résistance à la traction Hecto-bars ---_._ ----_._ ---~---2 à 4 3 200 à 500

'rop=iétés Mécani~ue8 Allongement à la rupture %

-_

.•.

_

-

-

- -_

.

-

- _

..

_-_._._---_

.

200 à 70(,

..._--_

.

_

..

_.

-

-

_.. Module d'élasticité à la traction

Hecto-bars

15 à 20 50 à 100 120

TO

de fléchissement sous charge o C 40-50 70-80 60-110 7 0,46 Lente 12

7-14

170-300 Lente 0,55

6-10

---_._-_

.

_-

- _

._ -

-

._

._

---.

__._. -17 150-250

Transformation

'r op riêt é s ''I'har m.iques

1 Coefficient de ~ilata:ion

1

~e

_r~~9

.~

.~

__

ç~

_

.

~

=

-

-~~

- _

.-

.

_----1 Vitesse de propagation de flamme

1---- _ _-_.._.'.- .'- -- '-- - .- - --- - - ---..- - - - .- - -- -- -- - .----.- ..- ---...•.-

-1 Chaleur spécifique Kcal Kg-1

.

-

-

.

-

.

.

-

.

-

-

--

-

--

-

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-

-

'

.

-

.-

_

.

-

.

.-

- --

-.

.

-

.

1 Température d'injection 0 C

1 200-300

l--

_

.

.

.

..

.

.-

.

"-

"

--'

--

-

-

-

'-

.

.

_-_

.

. _.-.

_

._

.

_

.

.n _ __ -_...• .. 1 Pression d'injection Hecto-bars

!

:~.'-_~_ • __ "• •__ • •••_h... ..•• •_ _•__~. •• • •A_ _• • ••__ ." • • o.

Retrait au moulage % 3

(29)

FICHE TECHNIQUE N° 5

POLYAMIDES

-Exemple t.'YLONS

Polyhexamethylène adipamide Nylon 6 - 6

Polyhexanamide Nylon 6

Remarque : Les autres polyamides courants (polyhexamethylène sebaçamide) et le polyundecamide (Rilsan) obtenu à partir de l'huile de ricin seont évoqués quand ils présenteront des différences avec les deux précédents.

A - ETUDE CRIMIQUE

Cœpolymèresrésultent de la polycondensation de - l'hexamethylène diamine (HMDA) R2N - (CH 2)6 - NH2 - l'acide adipique (AA) R02C - (CH2)4 - C02H ou de l'acide sébacique R02C - (CR2)6 - C02H

respectivement pour les nylons 6 - 6 et 6 - 8.

- l'acide "'.,-ami no- capr o"ique (AAC) ROZC - (CH2) 5 NH2

ou de l'acide aminé dérivé de l'acide undecenoïque R02C - (CH2)lO - NH 2 respectivement pour le nylon 6 et le rilsan .

l - MONOMERES

1.t.

Acide adipique

1.1.1.- Caractéristiques: c'est un solide blanc a- constantes : MM

=

146

b- Solubilités

PE = 265 (100 mmHg) PF 151

cl l ,37

Peu soluble dans l'eau

Très soluble dans les alcools

(30)

1.1.2. Préparatbn - La préparation se fait exclusivement dans l'industrie généralement à partir du phénol.

Remarque

Au laboratoire on part généralement pour les polycondensations des chlorures d'acides obtenus en traitant les acides par le pentachlorure de phosphore. Ce sont des liquides insolubles dans l'eau mais hydrolysables et, très solubles dans les solvants organiques. La formule du chlorure d'adipyle est dCO - (CH2)4 - COCI

1.1.3. Stabilité

L'acide adipique est un produit très stable, son chlorure doit être conservé dans des flacons bien bouchés pour éviter l'hydrolyse.

Remarque :

Ces propriétés sont communes à tous les diacides et chlorures de diacides en particulier pour l'acide sébacique utilisé dans le cours.

1.2. - Hexamethylène diamine

1.2.1. Caractéristiques C'est un liquide incolore sirupeux en surfusion à la température ordinaire et possédant l'odeur caractéristique des amines.

a- Constantes MM = 116 PE = 196

PF = 39-40

b- Solubilités - Très soluble dans l'eau

- Un peu soluble dans les alcools

- Très peu soluble da~s les solvants usuels.

1.2.2. Préparation:

Elle se fait exclusivement dans l'industrie

(31)

C02H-(CH2>;C02H

+

NH

3

l

C~NH4-(

CH2)4-C02NH4

H20

+

NH2-CO-(CH2)4-CO NH2

+

- à partir du tetrahydrofuranne

CH

2- CH2

HCI

exces

.CI-(CH2)4--CI CNNa

+

H

20

H

2

.N~C-(CH2

)4-C=N_H2N-(CH2

)6--

NH2

+

NaCI

/

1.2.3. Stabilité

Le produit a tendance à fixer le C02 de l'air et à attaquer les fonctions acides du verre pour donner des sels d'amines solides. Il est conservé dans des flacons bouchés non rodés (pour éviter ~ bloquage du bouchon) .

1.3. - Acide w - amino caproïque

1.3.1. Caractéristiques

L'AAC est instable et se deshydrate spontanément pour donner le caprolactame / CH2 - C H2<,

C-o

CH2 r

,,~-

CH2..-

NH 1.3.2. Préparation industrielle et part - soit du phénol

(32)

OH

0

N,-OH

©~

NH

2

O

'1 0

\

- soit du benzène

t'rOH

~O

NOCI

"

0

lUMIERE

CO-NH

H2S04 .. H2

b

tH2

.

1

1

H2C

CH2

\ 1

CH2

1.3.3. Stabilité: Le lactame est stable et peut être conservé en l'absence d'humidité (qui tend à le polymériser).

Remarque: L'undécanamide est préparé à partir de l'acide ricinoléique

(de l'huile de ricin).

CH

3 - (

CH2)5-CHOH-CHrCH=CH-<

C~r

C02H

fl

.

CH2=CH-(CH2)g-C02H

l-tHBr

CH2Br-CHr( CH2

)8-

C02 H

~NH3

NH2C-{ CH2

)1O-C02H

+BrNH4

II - POLYMERES

II.1. Méthodes de polymérisations

II.1.1. - Nylon 6-6 : Au laboratoire: la polymérisation se fait généralement par polycondensation interfaciale qui permet une bonne élimination de Hel car on part généralement du chlorure d'acide

(33)

5-5

-L'~liminat io n se fait bi en, car le chlor ur e dissout dans CC1

4

se trouve

au fond tandis que hl sclution aqueuse d'amine située au-dessus·peut

absor ber tac i lement

H

el .

En fa i t la polyméri sat ion n' est pas très pous s ée et le s fils obtenus

doivent êtr e soi gneusement lavés pour avoir des propriét~s voisine s

des nyl ons coumereiau~;.

Dans l'indus t rie ~ pour avoir une p~lyméri sa tion suf fi sante il es t né

-cessair e d'avoir des quantités stoechiomé tr i que s d'acide et d'amine .

On pr épar e d' a bord un "sel de nyl on" par mé lange équimoléculair e de s deux monomères dan s L' ê thano l. Le "se l de nylon" de formul e :

.

.

;..

~C-(

C

H2

).rCo;+H3N

-(CH2)6-NH;

précip i t e •

Ce composé est purifié par recris t a llisation et la pol ym~r i sat ion es t

pour s ui vie en autoclave en présence d' eau sous 18 atm. jus qu ' A 2500

env i ron. Le degré de pol ymér i sa tion (MM en t re 12000 et 20000 pour a.voir

de bonne s propriét é s commerciales) est contrôl é par addition de petites

quant ité s d'a cide acétique qu i bloque les chaînes côté ami ne.

11.1.2. Nylon 6

La pr épara tion se fai t excl us i vemen t dans l ' indus t r i e . La polym~risation

se fait en pré sence de quanti té s catalyt i ques d'eau qui reforment l 'ac i de

ami né. Celu i-ci attaque le lact ame par le groupe aminé

/

CH

2

-eH

2

-CO

C02H

-

(

CH2)

5-

N

H

2

+ CH\

f--

C

0 2H- (CH2l5-NH-CO-(

CH2~-NH2

.

"

CH2-

CH2--NH

Le composé peut at taquer une nouve lle molécule de caprolactame quanf il

y a beaucoup de chaîne s , i l peut y avoi.r réac tion en.tre chaînes. Il es t impos s i ble d' avoir une conversion de 100

%

pu i s que le polymère est en

équil ibre avec environ 10 %cie monomère et d'oligomèr e s. Ceux-ci sont

retirés par extrac ti.on à l'eau .

La

températ ure de polymérisation est de l 'ordre de 250°.

(34)

II.2.1. Constantes

Ces constantes sont assez reproductibles et sont données dans le tableau récapitulatif. Les produits sont généralement utilisés sans additifs et si les monomères et oligomères ont été bien éliminés, les propriétés sont bien définies.

II.2.2. Structure

La masse moléculaire est de l'ordre de 20000 et relativement peu polydis-persé. Sa structure est très cristalline par suite de la formation de liai~

sons hydrogènes entre le CO et le NH (voir figure). Il n'existe aucun sol~.~

vant courant des polyamides.

II.2.3 Propriétés électriques

Ce sont de très bons isolants mais inférieurs au polystyrène. Leurs quali-tés mécaniques les font utilis~~ dans les pièces soumises à des efforts malS ils ont de fortes pertes en HF. Ils absorbent un peu l'humidité.

Remarque : on leur préfère maintenant le teflon (polytétrafluoroéthylène) ( -(CF

2)-n ) qui a les mêmes qualités mécaniques et de meilleures qualités électriques.

II.2.4. Propriétés optiques

Ce sont des solides opaques ou très légèrement translucides qui se colorent assez difficilement de façon variée.

II.3. Données chimiques

Les polyamides fondent sans se décomposer au dessus de 200°. Ils sont très inertes et résistent aux bases concentrées et comme nous l'avons vu aux solvants industriels, ils sont un peu plus sensibles aux acides concentrés. Ils sont légèrement oxydés en présence de lumière (jaunissement) la réaction est assez faible et limitée à l'extérieur.

(35)

5 - 7

'

M

--OC,

o

c

.Mu co-~ , 0110 1,1 .,'111-1i~"1 ." ••-.

r'"

(1) (II) Cil

(36)

B - DONNEES TECHNIQUES

]- Noms commerciaux

Le mot nyl on est un nom comme r c i a l de son inventeur (Du Pont de Nemours)

mais qui est passé dans le langage ch i mi que courant.

Polyamide 6 : Akulon, Perlon, Technyl , Gulon.

Pol yami de

G-t :

Alkulon Technyl .

Polyamide )) : Rilsan.

2- CaractérIstiques techn iques

2-) Caractéristiques générale s

Les caractéristiques pri nc i pa l es sont la résistanc e à la températ ure ,

la fa c i l i t é de .moulage, la rési stance aux choc~ et à la fa ti gue et l'él asti

-cité d'où l'emploi dans les produ i ts semi-f ini s : textiles - engrenages •. •

2-2 Propriétés méc an i que s

Les nylons sont parmi le s plas tiques les plus lé ger s, leurs propr i é t é s

méc an i que s sont comparables à"celles des métaux . Il s sont doués d'une grande

ê Last.Lci t-ê, certains peuvent subir des élongat i ons de 300 %avant rupt ur e

(filê de p~che, corderie). Ils ont un três fai bl e coe ff icient de frict i on

",.

qui peut être encore amélioré par incorporation de graphite ou de bisulfure

de mo l ybdè ne . Ils amortissent très bien les vibrations.

Si l ' on joint ces avantages à la résistance aux chocs et à la fatigue, on

con-çoit qu'ils soient três utilisés dans l'industrie mécanique.

Le nylon S est particulièrement résistant aux chocs, à la fatigue, à la

traction mais par contre il est plus hygroscopique que les autres formes.

Le nylon S-S a une meilleure résistance à la température et est plus

rigide.

Le ri l s an est le plus souple des trois formes, il est moins hygroscopique

mais il est plus mou et a une tendance au fluage.

2-3 Façonna ge

Le nyl on qui résiste bien à la température peut ~tre moulé par

injec-tion , extr us i on , extrusion avec soufflage. Il peut ~tre filé et sous forme

(37)

5-9 _

Les nylons se travaillent bien aux machines outils et sont générale-ment livrés dans l'industrie mécanique sous forme de produits semi-finis.

JI est difficilement collable (pas de solvant).

3~ Infla~bilité- Résistance à la température'

Les polyamides sont peu inflammables et auto-extinguibles. Leur point de fusion élevé et la bonne résistance au froid permet une utilisation dans une large gamme de température.

4-

Utilisation alimentaire

La résistance aux produits organiques et l'absence de plastifiant permet de les employer avec des produits alimentaires. Le prix en limite malgré

tout les utilisations.

C - USAGES

1- Principales utilisations

-

Sous forme de fils : fils, crins, monofilaments, textiles, corderie.

-

Sous forme de films : emballages spéciaux.

-

Sous forme de poudres : revêtements.

-

Sous forme de produits semi-finis : engrenages, matériels de bureau,

matériel de marine.

2- Tonnages

Les nylons sont parmi les produits les plus utilisés bien que de prix

rel a t i v emen t élevé (la F le Kg environ).

La France a produit en 1973, 32 000 t de polyamides et a dû en importer

la même quantité.

L'expansion de la production est légèrement inférieure à celle du PVC et du

(38)

POLYAMIDES

(NYLONS)

5-10-Tableau der. constantc s ,

Rilsan Nylon

G

i.~ylon G-G

--

-

-

-

-

-.---

---·-

--

.-T

:~S

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_i

té __0 - - - --- - - -- -

-~~~:-

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-

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-

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-

--

---

--

---

-

-

-

---

----

-

_

..

1 Absorption d'eau en 24h en % 0,5 à 1 1,6 1 à 1,5 Propriétés Physiques _ ép~i~~euE__~_3,2 mm .__+- ~---,---

----25 3,5 1,5 Translucide 3 • 10-2 -20 4,5 Illimitées 25 3,2 Translu~ Opaque cide --~----

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-

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-_. j-

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----.

-1 Indice de réfraction 1

!.._

--

--

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.

---~---+---_._ ---1 Transmission 1

1-

'

-

.

-

---

.---

-

---+---

--4---

---.--1 Possibilités de coloration

---[~sistivi~

O_hm_-m . - I -1 10 11-10

13

1 Constante diélectri9ue

(I06~)

1

--- ---

----

---

---.----"-

---

---

--'--

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-

--

----

---

-

--1

Propriétés Electriques 1 Tangente angle de pertes (106~)

1

1

-

--

- ----_

·_

· _-

---...;..-

---

--

-

---

----

--

.

-

_.

-1 Tension de claquage KV-m (x 10 3) Propriétés Optiques

---_.-+

Résistance à la traction Hecto-bars 5,5

200-300

-

-- -

-

.._

-

---

--

--

-..:--

----+-_

..

_

-Allongement à la rupture % 300 -90 100-300 75 100 --

-

-de fléchissement sous 1 Propriétés Mécaniques

1--

__

____

_

-1- -1- --'- _

!

Module d'élasticité à la traction

1 Hecto-bars

.

__.

---

----

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- - - -

---

----

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-

---

-

-1- -

-

-

-1---i

1 Température

...c.ha~__._ _ _ _ __ __ . ~-__

-_+_---_---Coefficient linéaire de dilatation 11 8 11

2,5 10-28 0,55 250-300 à auto-extinguible 1,5

7-17

'-ente }-2

5-15

Transformation 10- 5 ~

Propriétés Thermiques 1

Vit~~-;e

-·~e·-;;opagatio~

-~

fla~~

'--J--­

1

, - - - -.-- - - u _ 4 - ~---.---

--J

Chaleur spécifique Kgal • Kg -1

-.- - - -u _ _

rT_é<~t~::~-'

inj cc tion

---11---

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--+---

- -1--- - - - -

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---

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1

Pression d'injection (Hecto-bars)

i

1---

---

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--

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1--- ~---.--.-.---..-.----

-1 Retrait'au moulage 1

(39)
(40)

Figure

Tableau de constantes 2-7  -Densit é ) ,35 à 1,4C  -Propriétés Densit é app ar en t e 0 , 5 Physiques Absdption è'eau e n 2 4 h
Tableau èes constantes

Références

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