RÉSINES ACÉTALS OU POLYACÉTALS
POLYOXYMÉTHYLÈNE
(et copolymères) Abréviation normalisée : POM
Noms commerciaux
AETERNAFORM ERTACÉTAL LATAN
I. – CARACTÉRISTIQUES
Les résines acétals sont généralement des polyoxyméthylènes obtenus par polymérisation du formaldéhyde ou des copolymères de ce composé avec l’oxyde d’éthylène.
La formule générale du polyoxyméthylène peut s’écrire :
Les propriétés des résines acétals sont :
— leur résistance mécanique élevée ;
— leur dureté, rigidité et résilience ;
— leur stabilité dimensionnelle à chaud ;
— leurs propriétés électriques et diélectriques ;
— leur résistance aux solvants organiques et minéraux usuels.
Les polyacétals sont livrés sous des formes diverses : poudres à mouler, granulés, semi-produits (plaques, barres, bâtons, tubes, profi lés).
Un certain nombre de produits peuvent leur être ajoutés.
1. – Stabilisants.
Les polyacétals peuvent être stabilisés contre l’oxydation thermique et photochimique. Les stabilisants les plus utilisés sont des amines, phénols,
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polyamides, mercaptothiazoles, orthohydroxybenzophénones, urée et thiourée, hydrazines, hydrazones substituées et hydrazides. Ces produits absorbent le formaldéhyde libre et stabilisent les groupements terminaux des macromolécules.
Du noir de carbone est parfois ajouté comme absorbeur des ultraviolets.
2. - Charges.
Les polyacétals peuvent contenir de petites quantités (0,1 à 4 %) de poudres métalliques (bronze, aluminium, cuivre).
Certaines qualités de résines sont renforcées aux fi bres de verre ou aux fi bres de polyéthylène téréphtalate.
3. – Colorants et pigments.
Il existe toute une gamme de pigments utilisables, pourvu qu’ils soient stables à la température de mise en œuvre des polyacétals.
4.
–
Solvants.
Il y en a peu. Les phénols et chlorophénols sont utilisés pour le collage des fi lms et le fi lage des fi bres.
II. – MISE EN ŒUVRE
Les résines acétals fondent à partir de 165 °C environ. La transformation s’effectue entre 200 et 240 °C. Il est recommandé de procéder à l’étuvage préalable des granulés, pour en éliminer l’humidité préjudiciable à la stabilité thermique du produit.
1. – Moulage.
Moulage par injection [11], [119].
C’est la méthode la plus utilisée en raison de la très grande fl uidité des polyacétals fondus, qui permet des cycles très courts. Les températures sont de l’ordre de 180-230 °C.
Moulage par extrusion.
Températures de l’ordre de 170-200 °C.
Cette technique est surtout utilisée pour les résines à poids moléculaire plus élevé et à haute viscosité.
2. – Extrusion-souffl age.
Elle permet de fabriquer des fl acons et autres corps creux caractérisés par une très faible perméabilité.
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3. – Usinage.
Il ne présente aucune diffi culté particulière.
4. – Assemblage.
Il peut se faire à l’aide d’éléments chauffants, au chalumeau, par friction, aux ultrasons, par induction et par rotation.
III. – RISQUES*
1.– Résines et adjuvants.
Les polyacétals sont facilement infl ammables. Les résines ne présentent pas de risques toxicologiques particuliers à température ordinaire à l’exception du danger habituel dû aux poussières inertes lorsqu’elles sont manipulées sous forme pulvérulente.
Les risques dus aux adjuvants se manifestent surtout au moment de leur incorporation et peuvent aussi intervenir au cours de la transformation et lors de travaux de fi nition.
Les phénols et les amines sont irritants pour la peau et les muqueuses.
Les amines peuvent se décomposer sous l’action de la chaleur en libérant des composés azotés toxiques.
Les chlorophénols sont nocifs et peuvent être à l’origine de dermatoses.
Les dérivés de l’hydrazine sont des produits irritants plus ou moins toxiques.
La thiourée est toxique par ingestion et peut être allergisante.
Les fi bres de verre sont irritantes pour la peau et les voies respiratoires.
2.– Dégradation thermique. a) Aux températures de mise en œuvre (170-230 °C) [7], [50], [119].
Pour les polyacétals, comme pour beaucoup de matières plastiques, les températures de décomposition dépendent du temps pendant lequel la résine est maintenue à cette température. Un séjour suffi samment long à
190 °C suffi t à provoquer un début de décomposition. Celle-ci s’accompagne, pour le polyoxyméthylène, de dégagements de formaldéhyde, de méthylal, de 1,3-dioxolanne et de trioxanne principalement.
Les vapeurs de formaldéhyde et de méthylal sont irritantes pour les yeux et les voies respiratoires. Le 1,3-dioxolanne est irritant pour les yeux [49].
également le tableau en fi n de volume.
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Lors de la mise en œuvre et en particulier pendant le moulage par injection, ces vapeurs peuvent se dégager soit par élévation accidentelle de la température, soit par stagnation de la matière en fusion dans la machine. Il est possible d’éviter la formation de ces vapeurs irritantes en limitant le séjour de la résine fondue dans la machine notamment en certains points de stationnements habituels, par une bonne conception et en entretien régulier des machines à injecter. Se reporter notamment au document cité en référence 119.
b) En cas de pyrolyse ou de combustion.
Les produits dégagés sont, en plus des aldéhydes cités précédemment, des hydrocarbures, de l’anhydride carbonique et de l’oxyde de carbone toxique.
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POLYSULFONES
Noms commerciaux
LASULF SULFOVER
PES SURFIL
I. – CARACTÉRISTIQUES
Les polysulfones constituent une famille de polymères caractérisés par la présence de groupe – SO
2 polycondensation.
– dans la macromolécule. Ils sont obtenus par
On distingue généralement [11], [58] :
— les polysulfones obtenus à partir du bisphénol A de formule générale :
— les polyéthersulfones de formule générale :
— les polyarylsulfones de formule générale :
Leurs propriétés caractéristiques sont :
— rigidité et résistance mécanique élevées ;
— stabilité thermique et résistance à l’oxydation ;
— bonnes propriétés électriques et diélectriques ;
— stabilité dimensionnelle.
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Les polysulfones ont une bonne résistance aux acides, aux bases, aux huiles et aux graisses. Par contre, ils sont attaqués par les cétones, les esters et certains solvants chlorés ou aromatiques.
Solvants : N-méthylpyrrolidone, diméthylformamide, certains solvants chlorés. La solubilité des polysulfones dans ces produits permet la fabrication de peintures et vernis et l’obtention de dissolutions de polymère qui donnent des fi lms réalisés par coulée.
II. – MISE EN ŒUVRE
Il est indispensable de sécher au préalable les poudres et granulés de polysulfones, car l’eau absorbée infl uence défavorablement la qualité des pièces moulées et leur stabilité thermique. L’étuvage doit se faire à 120 °C, pendant au moins cinq heures, et il est préférable que les appareils de moulage soient munis d’une trémie chauffante.
1. – Transformation.
a) La transformation des polysulfones et polyéthersulfones se fait aisément dans les machines classiques de mise en œuvre, capables d’atteindre des températures élevées.
Le moulage par injection, au moyen d’appareils à préplastifi cation à vis, est la technique la plus employée. Les températures sont de l’ordre de
320-390 °C.
Il est également possible d’extruder des fi lms, feuilles, profi lés, joncs et tubes pouvant ensuite être transformés en produits fi nis par thermoformage sous vide.
b) La mise en œuvre des polyarylsulfones requiert des conditions particulières en raison de leur point de ramollissement élevé et de leur haute viscosité à l’état fondu. Certaines modifi cations des machines de transformation sont parfois nécessaires.
L’injection exige des températures (370-410 °C) et des pressions très
élevées.
Les polyarylsulfones peuvent également être moulées par extrusion
(température 230-390 °C) et par compression (vers 400 °C).
2. – Usinage et fi nition.
Les polysulfones sont aisément usinables par les procédés classiques.
Les procédés usuels de métallisation sous vide leur sont applicables, ainsi que ceux de galvanoplastie après avoir rendu la surface conductrice par une métallisation chimique.
3. – Assemblage.
Il peut être réalisé par soudage aux ultrasons ou par collage à l’aide d’un solvant, en particulier la N-méthylpyrrolidone dans le cas des polyarylsulfones.
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III. – RISQUES
*
1. – Résines et adjuvants.
Les polysulfones sont généralement considérés comme ininfl ammables
[8], [24].
Les résines ne présentent pas de risque toxicologique particulier à température ordinaire à l’exception du danger habituel dû aux poussières inertes lorsqu’elles sont manipulées sous forme pulvérulente.
Parmi les solvants :
— les hydrocarbures chlorés sont nocifs par contact cutané et inhalation ;
— le diméthylformamide est nocif par inhalation mais assez peu volatil. Il est irritant pour les yeux et pour la peau ;
— la N-méthylpyrrolidone peut être considérée comme moyennement irritante pour la peau et les muqueuses.
Au cours de la mise en œuvre, il peut y avoir des risques de brûlures par projection de matière en fusion notamment lors des purges de la presse
à injecter ou de l’extrudeuse par d’autres matériaux peu stables à ces hautes températures de transformation.
2.
–
Dégradation thermique.
Les polysulfones sont assez stables thermiquement. Peu d’informations sont disponibles sur leurs produits de dégradation. Toutefois, certains auteurs [7] ont étudié la décomposition de polysulfones obtenus à partir du bisphénol A ; à 380 °C, température où la dégradation n’est pas encore très importante, les principaux gaz dégagés sont :
— l’anhydride sulfureux : toxique par inhalation, irritant des yeux et des voies respiratoires ;
— le méthane, infl ammable ;
— l’oxyde de carbone, toxique et l’anhydride carbonique en proportions moins importantes.
également le tableau en fi n de volume.
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