Les plastifiants sont des produits chimiques qui maintiennent le PVC souple et flexible, mais ils ne restent pas en place. Au fil du temps, ils s'échappent du plastique, provoquant des problèmes variés, allant des tableaux de bord collants aux fissures des tubes médicaux.
La bonne nouvelle ? Une fois que vous aurez compris les six principaux déclencheurs plastifiant Grâce à la migration, vous pouvez prévoir et prévenir ces défaillances. La température et l'humidité jouent un rôle majeur, mais le type de plastifiant et le contact du PVC sont tout aussi importants.
Température
La chaleur est la principale cause de migration des plastifiants, car elle donne aux molécules de plastifiant plus d'énergie pour se déplacer et s'échapper. Lorsque le PVC chauffe, les chaînes polymères se dilatent et créent des espaces plus larges permettant aux plastifiants de s'infiltrer.
La migration des plastifiants double généralement de vitesse pour chaque augmentation de température de 10 °C (18 °F). C'est pourquoi l'intérieur des voitures devient collant en été, mais reste impeccable en hiver.
Humidité et humidité
L'eau accélère la migration des plastifiants en créant des voies de passage pour les produits chimiques à travers le PVC. L'humidité agit comme un transporteur qui facilite le passage des plastifiants de l'intérieur du matériau vers sa surface.
Les environnements très humides peuvent augmenter les taux de migration jusqu'à 50 %. Cela explique pourquoi les produits en PVC se détériorent plus rapidement dans les salles de bains ou sous les climats tropicaux que dans les environnements secs.
Certains plastifiants sont hydrosolubles, ce qui signifie qu'ils se dissolvent dans l'eau et sont complètement éliminés. Une fois éliminés, le PVC devient cassant et se fissure.
Composition du polymère PVC
Le type de résine PVC utilisé détermine sa capacité à retenir les plastifiants. Les formulations de PVC rigides à masse moléculaire élevée créent des réseaux plus serrés qui retiennent mieux les plastifiants.
Les résines PVC de qualité inférieure présentent des structures plus irrégulières, avec des espaces plus importants entre les chaînes polymères. Ces espaces facilitent la fuite des plastifiants.
L'historique de traitement est également important. Le PVC surchauffé pendant la fabrication a endommagé les chaînes polymères, qui ne peuvent plus retenir efficacement les plastifiants.
Compatibilité avec le PVC
Tous les plastifiants ne se mélangent pas bien avec le PVC, et une mauvaise compatibilité est une cause majeure de migration. Les plastifiants compatibles se dissolvent uniformément dans la matrice PVC et y restent, tandis que les plastifiants incompatibles se séparent et s'échappent.
Les problèmes de compatibilité se détectent lorsque les surfaces en PVC deviennent huileuses ou présentent une pellicule blanche. Cette migration visible se produit généralement quelques semaines ou quelques mois après la production.
Poids moléculaire (taille) du plastifiant
Les molécules de plastifiant plus petites migrent plus rapidement car elles traversent plus facilement la structure du PVC. Les plastifiants volumineux s'emmêlent dans les chaînes polymères et y restent piégés plus longtemps.
Les plastifiants de faible masse moléculaire (moins de 300 g/mol) peuvent migrer dix fois plus vite que ceux de masse moléculaire élevée (plus de 500 g/mol). C'est pourquoi les fabricants choisissent souvent des plastifiants de plus grande taille pour les produits nécessitant une stabilité à long terme.
Le compromis est que les plastifiants plus gros ne ramollissent pas le PVC aussi efficacement. Il en faut davantage pour obtenir la même flexibilité, ce qui augmente les coûts.
Contact avec d'autres matériaux
Le contact direct avec certains matériaux extrait les plastifiants du PVC par absorption ou attraction chimique. Cette migration par contact peut se produire même à température ambiante, sans autre facteur de contrainte.
Contact avec des adhésifs
Les adhésifs sont connus pour extraire les plastifiants, car ils sont conçus pour être chimiquement agressifs. Les solvants contenus dans de nombreux adhésifs dissolvent les plastifiants au contact, provoquant des ruptures d'adhérence permanentes.
Les adhésifs sensibles à la pression utilisés dans les rubans et les étiquettes sont particulièrement problématiques. Ils peuvent extraire suffisamment de plastifiant pour laisser des marques permanentes ou fissurer le PVC.
Contact avec des polymères ou des mousses
D'autres plastiques et mousses peuvent absorber les plastifiants, comme les éponges. Le polystyrène, la mousse de polyuréthane et le caoutchouc sont les plus sensibles, car leurs structures chimiques attirent les plastifiants.
Lorsque l'isolant d'un fil en PVC entre en contact avec un emballage en polystyrène, les plastifiants migrent dans la mousse en quelques jours. Le fil devient cassant tandis que la mousse ramollit et se déforme.
Contacts pour l'alimentation et l'emballage
Les aliments gras extraient les plastifiants des emballages en PVC grâce à un processus appelé extraction lipophile. Les huiles, le beurre et la viande sont particulièrement efficaces pour extraire ces substances chimiques.
Cette migration présente des risques pour la santé, car de nombreux plastifiants sont impropres à la consommation. C'est pourquoi la plupart des pays limitent désormais l'utilisation de plastifiants dans le PVC destiné au contact alimentaire.
Même les aliments secs peuvent poser problème. La tension superficielle entre le PVC et certaines particules alimentaires crée des microcanaux que les plastifiants empruntent.
FAQ
Comment puis-je savoir si une migration de plastifiant se produit ?
Recherchez des surfaces collantes ou huileuses, une forte odeur de plastique, une fragilité dans les zones auparavant flexibles ou une poudre blanche à la surface. Ces signes indiquent que des plastifiants se détachent du PVC.
La migration des plastifiants peut-elle être inversée ?
Non, une fois que les plastifiants ont migré du PVC, il est impossible de les réintroduire. Le processus est permanent et la seule solution est de remplacer le matériau endommagé.
Quels plastifiants sont les moins susceptibles de migrer ?
Les plastifiants à haut poids moléculaire comme le DINCH et le DOTP migrent beaucoup plus lentement que les options traditionnelles. Ils sont plus coûteux, mais offrent une meilleure stabilité à long terme pour les applications critiques.
Combien de temps faut-il aux plastifiants pour migrer ?
La vitesse de migration varie considérablement selon les conditions. Elle peut prendre plusieurs jours par forte chaleur ou des années à température ambiante, selon le type de plastifiant et les facteurs environnementaux.
Existe-t-il des alternatives au PVC plastifié ?
Oui, vous pouvez utiliser des polymères intrinsèquement flexibles comme le polyuréthane ou le silicone, qui ne nécessitent pas de plastifiants. Ceux-ci coûtent plus cher, mais éliminent complètement les risques de migration.
La migration des plastifiants est-elle dangereuse ?
Certains plastifiants présentent des risques pour la santé s'ils sont ingérés ou inhalés en grandes quantités. Les plastifiants modernes sont généralement plus sûrs, mais il est préférable de minimiser l'exposition, en particulier pour les produits destinés aux enfants.