Polyéthylène (PE)
1. Performance du PE
Le polyéthylène (PE) est le plastique le plus produit, avec une densité d'environ 0,94 g/cm³. Il se caractérise par sa translucidité, sa souplesse, sa non-toxicité, son faible coût et sa facilité de transformation. Polymère cristallin typique, le PE présente un phénomène de retrait après solidification. Il existe de nombreux types de PE, les plus courants étant le PEBD, plus souple (souvent appelé caoutchouc souple ou matériau pour fleurs), le PEHD, plus rigide que le PEBD, à faible transmittance lumineuse et à haute cristallinité, et le PEBDL, aux performances exceptionnelles, comparables à celles des plastiques techniques. Le PE possède une bonne résistance chimique, est peu corrosif et difficile à imprimer. Sa surface doit être oxydée avant impression.
2. Application du PER
PEHD : emballages plastiques (sacs, articles de première nécessité, seaux, câbles, jouets, matériaux de construction, conteneurs)
PEBD : sacs d’emballage en plastique, fleurs en plastique, jouets, câbles haute fréquence, articles de papeterie, etc.
3. Caractéristiques du procédé PE
La principale caractéristique des pièces en PE est leur fort retrait au moulage, ce qui les rend sujettes au retrait et à la déformation. Le PE présente une faible absorption d'eau et ne nécessite pas de séchage. Il supporte une large plage de températures de transformation et se décompose difficilement (sa température de décomposition est d'environ 300 °C). La température de transformation se situe entre 180 et 220 °C. Une pression d'injection élevée permet d'obtenir une densité de produit importante et un faible retrait. La fluidité moyenne du PE implique un temps de maintien plus long et une température de moule constante (entre 40 et 70 °C).
Le degré de cristallisation du PE est lié aux conditions de moulage. Sa température de solidification est élevée. Plus la température du moule est basse, plus la cristallinité est faible. Lors de la cristallisation, l'anisotropie du retrait engendre une concentration de contraintes internes, rendant les pièces en PE fragiles et susceptibles de se déformer et de se fissurer. Un bain d'eau chaude à 80 °C permet de réduire ces contraintes. Pendant le moulage, la température du matériau doit être supérieure à celle du moule. La pression d'injection doit être minimale tout en préservant la qualité de la pièce. Le refroidissement du moule doit être rapide et uniforme, et la pièce démoulée doit être relativement chaude.
Polypropylène (PP)
1. Performance du PP
Le polypropylène (PP) est un polymère cristallin d'une densité de seulement 0,91 g/cm³ (inférieure à celle de l'eau). C'est le plastique le plus léger parmi les plastiques couramment utilisés. Parmi les plastiques d'usage courant, le PP présente la meilleure résistance à la chaleur, avec une température de déformation thermique de 80 à 100 °C ; il peut même être immergé dans l'eau bouillante. Le PP possède une bonne résistance à la fissuration sous contrainte et une grande résistance à la fatigue en flexion, ce qui lui vaut le surnom de « plastique 100 % ».
Les performances globales du PP sont supérieures à celles du PE. Les produits en PP sont légers, résistants et chimiquement insensibles. Cependant, le PP présente des inconvénients : une faible précision dimensionnelle, une rigidité insuffisante, une mauvaise résistance aux intempéries, une sensibilité au cuivre, un retrait après fabrication et une tendance au vieillissement, pouvant entraîner une fragilisation et une déformation.
2. Application du PP
Divers articles ménagers, couvercles de casseroles transparents, tuyaux de transport de produits chimiques, conteneurs de produits chimiques, fournitures médicales, articles de papeterie, jouets, filaments, gobelets à eau, caisses de manutention, tuyaux, charnières, etc.
3. Caractéristiques du procédé PP :
Le PP présente une bonne fluidité à la température de fusion et de bonnes aptitudes au moulage. Le PP possède deux caractéristiques :
Premièrement : la viscosité du PP fondu diminue significativement avec l’augmentation du taux de cisaillement (moins affectée par la température) ;
Deuxièmement : le degré d'orientation moléculaire est élevé et le taux de rétrécissement est important.
La température de transformation optimale du PP se situe entre 200 et 250 °C. Il présente une bonne stabilité thermique (sa température de décomposition est de 310 °C), mais à haute température (280-300 °C), il peut se dégrader s'il reste longtemps dans le cylindre. La viscosité du PP diminuant significativement avec l'augmentation du taux de cisaillement, l'augmentation de la pression et de la vitesse d'injection améliore sa fluidité. Pour limiter le retrait et les déformations, la température du moule doit être maintenue entre 35 et 65 °C. La température de cristallisation est de 120-125 °C. Le PP fondu peut s'infiltrer dans un moule très étroit et former une arête vive. Lors de la fusion, le PP absorbe une grande quantité de chaleur (chaleur spécifique élevée), et le produit sera relativement chaud à la sortie du moule. Le PP ne nécessite pas de séchage pendant la transformation, et son retrait et sa cristallinité sont inférieurs à ceux du PE.
Date de publication : 28 décembre 2023
