Quels sont les plastiques utilisés pour la fabrication de pièce rotomoulées ?

Plasturgie

Le rotomoulage est un procédé de fabrication peu connu qui s’adapte à la fabrication de pièces plastiques de petite ou très grande dimension.

Ce procédé offre aujourd’hui de nombreux avantages pour les entreprises qui l’utilisent, à la fois techniques ou économiques. Quels sont les polymères rotomoulables ? Quelles sont les caractéristiques des polymères utilisés? GMI fait le point sur les plastiques utilisés lors de la fabrication de pièces par rotomoulage.

 

Quels sont les plastiques utilisés pour la fabrication de pièce rotomoulées ?

Quelles sont les caractéristiques d’un polymère rotomoulable ?

 

Pour être rotomoulable, un polymère doit :

  • avoir une viscosité faible pour être assez fluide au cours de la mise en œuvre
  • être résistant à la chaleur pour éviter la dégradation lors de la transformation

Les polymères thermoplastiques sont des matériaux formés par des très grosses molécules. Leur poids moléculaire est très important (entre d’environ 30 Kg/mole et plus de 1000Kg/mole). Pour cette raison leur viscosité à l’état fondu est très élevée.

Pour diminuer la viscosité afin d’augmenter la fluidité du polymère, il faut augmenter la température de la mise en œuvre. Cependant nous sommes limités pour cette augmentation de température car le risque de dégradation du polymère à la température élevée est grand. En particulier quand le temps de cycle du procédé est élevé. C’est le cas du rotomoulage

En conséquence nous sommes devant deux exigences contradictoires. D’une part, nous devons augmenter la température pour augmenter la fluidité du polymère et d’autre part nous ne devons pas augmenter trop la température pour éviter sa dégradation. Du fait de cette contradiction, le rotomoulage de la majorité des polymères (masse moléculaire élevée et résistance thermique faible) est difficile.

Les thermoplastiques  sont classés en deux grandes catégories :

Les polymères amorphes

Pour ces polymères la température du rotomoulage doit être beaucoup plus grande que la température de transition vitreuse (Tg). A cette température, la viscosité doit être inférieure à 2000 Pa.s et le polymère doit être résistant à la chaleur pour ne pas se dégrader. Exemple : le PMMA (polymérisé en suspension) est rotomoulable tandis que le PMMA coulé avec une masse molaire très élevée (1 000 kg/mol) n’est pas rotomoulable car on n’atteint pas l’état liquide permettant la transformation du matériau.

 

Les polymères semi-cristallins

Pour ces polymères la température du rotomoulage doit être supérieure au point de fusion de la phase cristalline (TF). Les polymères semi-cristallins sont rotomoulables si :
– Leur point de fusion est faible
– Leur poids moléculaire (leur viscosité à l’état fondu) n’est pas trop élevé
– Leur stabilité thermique (résistance à la dégradation) est suffisante.

Le polyéthylène possède un point de fusion faible (120-130°C). Il est résistance à la chaleur. Les polyéthylènes basse, moyenne et haute densité même avec un poids moléculaire relativement élevé, sont rotomoulables. En revanche, PE UAMW n’est pas rotomoulable ; car son poids moléculaire est trop important. Le PTFE et PEEK aussi ont un poids moléculaire très élevée. De plus, leur point de fusion est important. Ils ne sont pas donc facilement rotomoulable.

 

 

Source : ENSAM – AFR