Introduction au PVC
Le polychlorure de vinyle (PVC) est l'un des cinq principaux plastiques à usage général et se classe deuxième en termes de ventes mondiales parmi les thermoplastiques, après le polyéthylène (PE).
Bien que le PVC possède une structure amorphe qui limite sa stabilité à la lumière et à la chaleur et qu'il n'ait pas de point de fusion fixe, il offre d'excellentes propriétés mécaniques, une bonne isolation, une résistance au feu et un rapport coût-performance élevé, ce qui le rend polyvalent pour diverses applications.
·Types de PVC
Applications du PVC
·Analyse de formule – sélection de résine PVC
- Selon la méthode de polymérisation
Il existe trois principaux types de résine PVC : la résine PVC en suspension, la résine PVC en vrac et la résine PVC en émulsion. Parmi ces dernières, la résine PVC en suspension est la plus fréquemment choisie. La pâte PVC en émulsion, quant à elle, est principalement utilisée dans des applications telles que le cuir artificiel, le papier peint et les revêtements de sol.
- Selon le type de dispersant
Deux types : type libre (XS) et type compact (XJ). Actuellement, le type libre est le plus couramment utilisé.
- Selon la toxicité
Le PVC peut être classé en fonction de sa toxicité en deux catégories distinctes : la catégorie ordinaire, considérée comme toxique, et la catégorie sanitaire, reconnue comme non toxique. La catégorie sanitaire doit maintenir une teneur en chlorure de vinyle (VC) inférieure à 10 x 10^-6, ce qui le rend adapté aux applications dans les produits alimentaires et médicaux.
- Selon le poids moléculaire
Le PVC est classé selon son poids moléculaire en huit types, désignés de SG1 à SG8. Dans ce système de classification, une désignation inférieure indique un degré de polymérisation plus élevé, ce qui se traduit par un poids moléculaire et une résistance accrus. Cependant, cette corrélation entraîne également des difficultés accrues en termes de fluidité et de mise en œuvre du matériau.
Analyse de la formule : Sélection du plastifiant
La qualité de la résine constitue la structure principale ; le plastifiant détermine si le composé se comporte comme un profilé rigide ou une gaine de câble souple. La sélection repose sur quatre questions, dans cet ordre.
- Le degré de dureté et la méthode de mesure sont définis. Le contrat stipule que la dureté Shore A ou D, pour une charge donnée, est conforme au contrat. L'efficacité variant selon les esters, le phr permettant d'atteindre 75 Shore A avec du DOP diffère de celui obtenu avec du DINP ou du DOTP. Comparer les qualités uniquement sur la base du phr masque donc une différence de coût.
- La durée pendant laquelle le matériau doit rester souple est cruciale. Une pièce exposée à la chaleur, à un courant d'air ou au contact d'un autre polymère perd progressivement son plastifiant. Les polymères et les plastifiants à haut poids moléculaire y résistent, contrairement aux esters à bas poids moléculaire. C'est en cela que les fils et câbles, les revêtements de sol et les intérieurs automobiles se distinguent des films d'emballage.
- Quelle est la température à l'extrémité froide ? Le comportement en flexion à froid selon la norme ASTM D1043 concerne les adipates tels que… DOA et DINA Ils surpassent les phtalates à usage général. Un composé qui résiste à la température ambiante peut se fissurer à -20 °C.
- Quelle réglementation s'applique ? Les normes relatives au contact alimentaire, à la sécurité des jouets et aux dispositifs médicaux imposent chacune des restrictions différentes. L'annexe XVII du règlement REACH, le titre 21 du CFR de la FDA et la norme EN 71-3 établissent la liste restreinte avant même l'évaluation des performances, ce qui explique la prédominance des grades sans phtalates tels que le DOTP, le DINCH, l'ATBC et les citrates dans ces applications.
Le choix du stabilisant s'y associe plutôt qu'il ne le suit : un système Ca-Zn et un plastifiant sont sélectionnés ensemble, car le stabilisant doit résister à la même plage de traitement que le plastifiant.