L’utilisation de matières plastiques dans le monde a considérablement augmenté au cours des cinq dernières décennies, et actuellement plus de 100 millions de tonnes de ces matériaux sont utilisés. En termes de tonnage, les thermoplastiques sont considérés comme les plus importants, car ils représentent environ 80% de tous les plastiques utilisés dans le monde.

avantages des plastiques

Les matériaux plastiques sont largement utilisés car ils peuvent être moulés en composants complexes, ou formes, assez facilement., Ils ont aussi un utile combinaison de propriétés qui peuvent être modifiées pour une utilisation dans une large gamme d’applications.

certaines de ces propriétés attrayantes (qui ne sont possédées par aucun plastique unique) comprennent la résilience, la résistance physique, la résistance à la corrosion, l’isolation électrique, l’élasticité, la résistance chimique, la large gamme de couleurs, la légèreté, l’isolation thermique et la moulabilité.

par conséquent, ces matériaux sont polyvalents dans leurs applications. Leur utilisation rend souvent la production simple, car ils permettent d’ajouter un certain nombre de pièces discrètes en un seul composant., La simplicité avec laquelle des pièces complexes peuvent être fabriquées à partir de compositions plastiques à grande vitesse l’emporte dans de nombreux cas sur les inconvénients des matières plastiques. La décoration accrocheuse de ces produits améliore leur attrait commercial.

cependant, les matériaux thermoplastiques manquent parfois de rigidité, de résistance, de résistance au feu et de résistance à la température. Certains plastiques brûlent non seulement assez facilement, mais font également évoluer de grandes quantités de fumées et de fumée lorsqu’ils brûlent., De nombreux composants en plastique changeront de dimensions ou glisseront s’ils sont soumis à des charges modérément petites pendant de longues périodes.

la fissuration sous contrainte environnementale (ESC), les changements de dimensions avec l’humidité et la température, et un changement inattendu de comportement difficile à fragile sont les autres facteurs qui doivent être examinés avant d’utiliser les thermoplastiques.

les Principaux Matériaux Thermoplastiques

en plastiques Thermodurcissables (thermodurcissables) et les thermoplastiques sont les deux principales catégories de matières plastiques., En raison de l’importance commerciale des matériaux thermoplastiques, cet article se concentrera sur leur traitement par extrusion.

Ce groupe clé de matériaux a été divisé en quatre catégories:

1. thermoplastiques en vrac ou de base
2. thermoplastiques D’Ingénierie
3. élastomères thermoplastiques ou caoutchoucs
4. mélanges et/ou alliages

les thermoplastiques de base, tels que les polyoléfines (polyéthylène et polypropylène), les plastiques à base de styrène et les plastiques de chlorure de polyvinyle, constituent.,

produits thermoplastiques de base ou en vrac

l’utilisation des polyoléfines a considérablement augmenté ces dernières années en raison de leur rentabilité et de leur polyvalence, et de leur relative simplicité de fabrication à partir de monomères facilement disponibles. Les copolymères et les homopolymères de ce groupe sont disponibles, tout comme les thermoplastiques et les caoutchoucs.

Les membres du groupe Polyéthylène comprennent le polyéthylène basse densité (LDPE), le polyéthylène linéaire basse densité (LLDPE), le polyéthylène très basse densité (VLDPE) et le polyéthylène haute densité (HDPE)., Le terme polyéthylène (PE) couvre un grand nombre de matériaux.

un nouveau groupe de ces résines a été produit récemment à l’aide de catalyseurs à « géométrie contrainte à site unique” ou « métallocène”. Ces catalyseurs permettent le développement de copolymères et d’homopolymères avec des molécules de structure et de taille plus uniformes.

le terme plastique de polychlorure de vinyle (PVC) fait référence aux copolymères et aux homopolymères, qui peuvent tous deux être utilisés avec ou sans plastifiants. Cela crée des grades plastifiés (PPVC) et des grades Non plastifiés (UPVC).,

Le plastique à base de styrène fait également référence à une variété de matériaux tels que le copolymère styrène-acrylonitrile (SAN), le polystyrène homopolymère (PS), l’acrylonitrile-Butadiène-Styrène (ABS) et le matériau durci en caoutchouc appelé polystyrène à fort impact (HIPS).

l’importance des thermoplastiques de base ne peut pas être exagérée en raison de leur volume élevé de production et d’application. L’introduction de nouveaux systèmes catalytiques (par exemple, les métallocènes) stimulera encore l’utilisation de thermoplastiques en vrac, car de nouvelles variétés de polymères peuvent être fabriquées.,

on se rend également compte que les propriétés de ce groupe de matériaux peuvent être améliorées, de sorte qu’ils peuvent faire face à beaucoup plus de thermoplastiques d’ingénierie haut de gamme.

thermoplastiques D’Ingénierie

Les thermoplastiques D’Ingénierie désignent généralement les matériaux qui peuvent être utilisés pour remplacer le verre, le métal ou le bois dans les produits manufacturés. Ils comprennent à la fois des polymères semi-cristallins et amorphes.,

ces plastiques, caractérisés par des caractéristiques telles que haute résistance, résistance aux chocs, rigidité, résistance au feu et résistance à la température sont largement utilisés dans les applications de transport, automobile, électronique, électroménager, aérospatiale et communications.

ces matériaux sont fabriqués en plus petits volumes que les plastiques de base, mais ils exigent un prix beaucoup plus élevé., Les matériaux qui entrent dans la catégorie des thermoplastiques techniques comprennent: le téréphtalate de polyéthélène (PET), le polycarbonate (PC), le polyoxyméthylène (acétal), le téréphtalate de polybutylène (PBT), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polysmide (nylon) et l’acrylonitrile-Butadiène-Styrène (ABS).

fourniture de nouveaux matériaux

Les fabricants ou les distributeurs de matières premières peuvent fournir un matériau comme matériau de transition ou comme matériau de première qualité, par exemple. Certains peuvent également livrer du matériel récupéré., Un matériau de première qualité ou un matériau vierge (ou en tant que matériau de première qualité ou en tant que matériau de premier passage) est un matériau thermoplastique (sous forme de granulés ou de pellets) qui n’a pas été soumis à une utilisation ou à un traitement autre que celui nécessaire à sa fabrication d’origine.

un matériau de transition est quelque chose qui n’adhère pas aux spécifications d’un fabricant pour un matériau de qualité supérieure: il s’agit d’un matériau de qualité inférieure ou non conforme aux spécifications. Ce type de matériau peut être obtenu à partir d’une ligne de mélange sans arrêt lorsqu’un changement est effectué d’une nuance à une autre., Cela signifie que la couleur de base et le débit de fusion peuvent être assez variables. Le prix du matériau vierge est supérieur à celui de ces matériaux hors spécifications.

qualités thermoplastiques

Un matériau peut avoir plusieurs qualités. Ces qualités peuvent varier dans la distribution du poids moléculaire, le poids moléculaire, la pureté, la ramification de la chaîne et la présence de modificateurs ou d’additifs. Par conséquent, toutes les propriétés mentionnées dans la littérature ne devraient être utilisées qu’à titre indicatif, car chacun des nombreux plastiques disponibles consiste en une famille de matériaux.,

Par conséquent, pour chaque groupe de matériaux, une large gamme de propriétés peut être obtenue. En outre, les propriétés de ces thermoplastiques peuvent être considérablement modifiées par les conditions de traitement utilisées. Le traitement peut modifier les propriétés physiques, la couleur, la quantité d’orientation moléculaire, ainsi que le type et la quantité de cristallinité du matériau.

additifs

Il est généralement considéré dans le secteur des thermoplastiques que la plupart des matières plastiques utilisées contiennent de petites quantités d’additifs, car la plupart de ces matériaux ne peuvent pas être utilisés commercialement sans eux., Les propriétés d’un matériau spécifique sont modifiées avec l’utilisation de ces additifs.

comme les additifs sont nécessaires dans les plastiques commerciaux, la portée et la taille du secteur des additifs sont maintenant énormes. Il est estimé qu’environ sept millions de tonnes d’additifs de différents types sont utilisés dans les plastiques chaque année. Dans le secteur des thermoplastiques, la plus grande quantité d’additifs est utilisée dans le chlorure de polyvinyle (PVC).,

avec la plupart des matériaux thermoplastiques, des variantes des formules de base sont disponibles pour fournir des propriétés améliorées, telles que la résistance aux intempéries ou à la chaleur, avec l’application d’additifs. Des additifs de traitement et de performance tels que des agents de nucléation, antistatiques et de démoulage peuvent également être incorporés à un matériau existant.

ces additifs pourraient faire partie du mélange maître de couleur (un mélange maître est un concentré). En outre, des concentrés avec des agents moussants, pour le moulage de mousse structurelle, sont disponibles pour plusieurs matériaux.,

des exemples d’autres additifs sont des charges, des matériaux récupérés, des renforts, des modificateurs d’impact, des antioxydants, des colorants, des stabilisants légers, des lubrifiants, des stabilisants thermiques, des Retardateurs de flamme, des agents de réticulation, des agents de couplage, des extenseurs, des agents antistatiques, des agents nucléants, des plastifiants et des agents gonflants.

Modification des matériaux

le terme « modification des matériaux” est généralement utilisé pour désigner l’ajout de quantités plus importantes (supérieures à quelques pour cent) d’un additif. Un additif utilisé à des concentrations relativement importantes peut être appelé modificateur., Les modificateurs peuvent comprendre des Retardateurs de flamme, des élastomères et des charges.

la modification des matériaux avec des fibres, des modificateurs d’impact en caoutchouc ou des charges a été largement utilisée avec les plastiques techniques pour obtenir un mélange attrayant de propriétés. Ces formulations peuvent fournir une meilleure résistance aux chocs, une température de distorsion thermique et une résistance à la traction ainsi qu’une facilité d’écoulement.

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les Citations