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Procédé de réduction de la quantité d’antioxydants lors de la mise en forme de thermoplastiques

IP.com Disclosure Number: IPCOM000032353D
Publication Date: 2004-Nov-02
Document File: 3 page(s) / 31K

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Procédé de réduction de la quantité d’antioxydants

lors de la mise en forme de thermoplastiques

Les polymères de grande diffusion tels que par exemple le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polystyrène (PS) et le polyéthylène téréphthalate (PET) sont des produits instables. En effet, ces polymères se dégradent sous l’action de la température, des contraintes mécaniques, de la lumière et de l’oxygène de l’air atmosphérique. Ces réactions de dégradation peuvent se manifester lors de la production, lors de la transformation des granulés de matière plastique (par extrusion ou par injection) en produit fini et/ou lors de l’utilisation du produit fini. 

Ces phénomènes de dégradation conduisent soit à des ruptures de chaînes, avec, pour conséquence, une baisse de la viscosité du polymère, ou au contraire à des réticulations avec augmentation de la viscosité. Ces réactions de dégradation conduisent également à la formation de produits oxydés tels que des alcools, des cétones, des aldéhydes, des esters et des acides. Ces changements de structure des chaînes de polymère vont altérer les propriétés thermiques et mécaniques du produit fini et donc modifier ses performances finales.

De plus, la formation de ces produits oxydés peut, à plus ou moins long terme, encrasser différentes parties de l'extrudeuse : filtre, vis et filière. Ceci implique des difficultés au niveau de la production et génère des arrêts matérialisés par le temps d’entretien machine. L’industriel cherche aujourd’hui à réduire les arrêts maintenance ainsi que les pertes de matière. Cette dégradation affecte également la qualité du produit fini par l'apparition de défauts (points noirs, brûlures, opacité) dans le produit.

Les réactions de dégradation peuvent être réduites en optimisant les paramètres de la transformation. En effet, réduire, par exemple, les températures des différentes zones de la vis tout en diminuant le débit de la matière pour éviter les phénomènes d’infondu peut permettre de réduire la dégradation due à l’oxygène car la température joue un rôle primordial dans les phénomènes de dégradation. Cependant on voit bien que la modification d’un paramètre va entraîner la modification d’autres paramètres et que l’optimisation des paramètres de transformation n’est pas simple. De plus, réduire le débit de matière donné à titre d’exemple n’est pas compatible avec l’industriel qui cherche à augmenter sa productivité.

Aussi pour inhiber ou retarder les réactions responsables de ces dégradations, on ajoute aux polymères des additifs appelés « stabilisants ». Il existe un grand nombre de stabilisants qui différent par leur mode d’action : il y a les antiUV, les antistatiques, les agents glissants, les antioxydants etc … Les antioxydants sont des additifs qui permettent d’inhiber les réactions de dégradation due à la présen...