LE RÔLE DU CPE DANS LES COMPOSITES BOIS-PLASTIQUE PVC
L'utilisation de portes et fenêtres en plastique mélangé CPE et PVC permet d'améliorer considérablement l'élasticité, la robustesse et les performances à basse température, tout en assurant une bonne résistance aux intempéries, à la chaleur et aux produits chimiques.
Les matériaux composites PVC-fibres sont principalement composés de résine PVC et de charges. L'incorporation de fibres végétales, l'ajustement de la formulation et la modification par mélange physique avec du CPE (polyéthylène chloré) (à effet incrémental et de modification) permettent d'améliorer la dureté, la rigidité, la résistance, la résistance à la chaleur et la résistance au feu du produit (dans les limites des exigences de propriétés physiques admissibles ; plus la teneur en chlore du CPE est élevée, meilleure est la résistance au feu), d'accroître la résistance à la traction et d'améliorer la fragilité et la résistance au fluage du PVC.
Le mécanisme de moulage par extrusion des matériaux composites bois-plastique PVC diffère sensiblement de celui des plastiques ordinaires. La cellulose, principal composant des fibres végétales, contient de nombreux groupes hydroxyle. Ces groupes forment des liaisons hydrogène intermoléculaires, conférant aux fibres végétales une forte polarité et une capacité d'absorption d'eau importante. À l'inverse, la plupart des thermoplastiques sont non polaires et hydrophobes, ce qui entraîne une très faible compatibilité entre les deux matériaux. La force de liaison à l'interface est faible et la quantité de fibres végétales est importante, ce qui nuit à la fluidité et à la transformabilité du matériau, rendant le malaxage et le moulage par extrusion difficiles. Par conséquent, l'amélioration de la formulation des matériaux composites bois-plastique contribue significativement à l'amélioration du procédé de moulage et des performances du produit.
Initialement développé rapidement comme modificateur de PVC, le CPE reste l'un de ses principaux domaines d'application. Doté d'excellentes propriétés de charge, le CPE permet l'ajout d'une grande variété de charges afin d'améliorer ses propriétés de traction, de compression et de déformation permanente, tout en réduisant les coûts. La valeur ajoutée du PVC modifié s'en trouve ainsi accrue.
Dans les logiciels et produits en PVC rigide modifiés par CPE, l'effet ignifuge est particulièrement marqué, comparativement à d'autres polymères comme le PE et le PP. De nombreux produits en PVC rigide sont modifiés par un modificateur CPE contenant 36 % de chlore. La résistance aux chocs maximale est généralement obtenue avec un CPE dont les atomes de chlore sont répartis aléatoirement sur la chaîne principale du polyéthylène. Ce modificateur permet ainsi d'améliorer considérablement la transformabilité, la dispersibilité et la résistance aux chocs.
APPLICATION DU CPE SUR LA COUCHE ISOLANTE DES FILS, DES PNEUS ET DES COURROIES
La molécule de CPE, dépourvue de double chaîne, présente une excellente résistance aux intempéries, à la flamme et une stabilité thermique supérieure à celle du PVC. Son coût est faible et ses performances remarquables. Soluble dans les hydrocarbures aromatiques et halogénés, insoluble dans les hydrocarbures aliphatiques, elle se décompose au-dessus de 170 °C en libérant du chlorure d'hydrogène. Sa structure chimique stable lui confère une excellente résistance au vieillissement, à la flamme, au froid et aux intempéries. Inaltérable, elle offre également une bonne résistance chimique, à l'ozone et une isolation électrique, ainsi qu'une bonne compatibilité et une bonne aptitude à la transformation. Elle peut être mélangée au PVC, au PE, au PS et au caoutchouc pour améliorer ses propriétés physiques.
Le CPE est un nouveau type de matériau synthétique doté d'excellentes propriétés. C'est un modificateur d'impact idéal pour les plastiques PVC et un caoutchouc synthétique aux propriétés globales remarquables. Ses applications sont très variées : câbles, fils, tuyaux, rubans adhésifs, produits en caoutchouc et en plastique, matériaux d'étanchéité, bandes transporteuses ignifugées, membranes d'étanchéité, films, matériaux profilés et autres produits. Le CPE peut également être mélangé à du polypropylène, du polyéthylène haute et basse pression, de l'ABS, etc., afin d'améliorer la résistance au feu, au vieillissement et les performances d'impression de ces plastiques. Le CPE peut être considéré comme un copolymère statistique d'éthylène, de polyéthylène et de 1,2-dichloroéthylène. Sa chaîne moléculaire est saturée et ses atomes de chlore polaires sont répartis aléatoirement. Grâce à ses excellentes propriétés physico-chimiques, il est largement utilisé dans les industries mécaniques, électriques, chimiques, des matériaux de construction et minières. Résistance à la chaleur, à l'ozone et aux intempéries du CPE ; sa résistance au vieillissement est supérieure à celle de la plupart des caoutchoucs ; sa résistance à l'huile est supérieure à celle du caoutchouc nitrile (ABR) et du néoprène (CR) ; sa résistance au vieillissement est supérieure à celle du chlorure de vinyle chlorosulfoné (CSM) ; résistance aux acides, aux alcalis, au sel et autres substances corrosives ; non toxique ; ignifuge ; sans risque d'explosion.
APPLICATION DU CPE DANS L'ENCRE
Le polyéthylène chloré (PPC) peut être transformé par moulage par injection et par extrusion. Cependant, sa forte teneur en chlore nécessite l'ajout, avant moulage, de stabilisants thermiques, d'antioxydants et de stabilisants à la lumière afin de préserver sa composition et ses performances. Des PPC à faible teneur en chlore sont également disponibles pour le rotomoulage et le soufflage.
Actuellement, le polyéthylène chloré (CPE) est principalement utilisé comme modificateur pour le PVC, le PEHD et le MBS dans l'industrie des produits plastiques. Après mélange d'une certaine proportion de CPE à la résine de polychlorure de vinyle (PVC), il peut être extrudé en produits tels que des tuyaux, des plaques, des gaines isolantes pour câbles, des profilés, des films, des films rétractables, etc., grâce à des équipements de transformation du PVC classiques. Il peut également être utilisé pour le revêtement, le moulage par compression, le laminage et le collage de plastiques. Utilisé comme modificateur pour le PVC et le PE, il améliore les performances des produits, notamment l'élasticité, la ténacité et la tenue à basse température du PVC, et abaisse sa température de fragilisation jusqu'à -40 °C. Sa résistance aux intempéries, à la chaleur et sa stabilité chimique sont également supérieures à celles d'autres modificateurs. Utilisé comme modificateur pour le PE, il améliore l'imprimabilité, la résistance au feu et la flexibilité des produits, et augmente la densité de la mousse de PE.
La résine de polyéthylène chloré (CPE) est un nouveau type de matériau synthétique doté d'excellentes propriétés. C'est un modificateur d'impact idéal pour les plastiques PVC et un caoutchouc synthétique aux propriétés globales remarquables. Ses applications sont très variées : câbles, fils, tuyaux, rubans adhésifs, produits en caoutchouc et en plastique, matériaux d'étanchéité, bandes transporteuses ignifugées, membranes d'étanchéité, films, matériaux profilés et autres produits. La CPE peut également être mélangée à du polypropylène, du polyéthylène haute et basse pression, de l'ABS, etc., afin d'améliorer la résistance au feu, au vieillissement et les performances d'impression de ces plastiques. La CPE peut être considérée comme un copolymère statistique d'éthylène, de polyéthylène et de 1,2-dichloroéthylène. Sa chaîne moléculaire est saturée et les atomes de chlore polaires sont répartis aléatoirement. Grâce à ses excellentes propriétés physico-chimiques, elle est largement utilisée dans les secteurs de la mécanique et de l'électronique.
Industries chimiques, des matériaux de construction et minières. Le CPE présente une résistance à la chaleur, à l'ozone et aux intempéries, ainsi qu'une meilleure résistance au vieillissement que la plupart des caoutchoucs. Sa résistance à l'huile est supérieure à celle du caoutchouc nitrile (ABR) et du néoprène (CR), et à celle du chlorure de vinyle chlorosulfoné (CSM). Il résiste aux acides, aux alcalis, aux sels et autres agents corrosifs. Non toxique, ignifuge et sans risque d'explosion.
Principalement utilisé dans : les fils et câbles (câbles pour mines de charbon, fils conformes aux normes UL et VDE), les tuyaux hydrauliques, les tuyaux automobiles, les rubans adhésifs, les feuilles de caoutchouc, la modification de tuyaux profilés en PVC, les matériaux magnétiques, la modification de l'ABS, etc.
APPLICATION DU CPE AU CINÉMA
1. Les plastifiants et antioxydants utilisés dans le caoutchouc et les plastiques sont plus efficaces dans le PVC semi-rigide et souple, notamment pour le moulage par injection et les produits transformés. Le CPE, utilisé comme plastifiant pour le PVC, ne se décolore pas, ne migre pas, ne s'extrude pas et présente une résistance à l'ozonation et à la corrosion, ainsi qu'une bonne compatibilité. Lors de la fabrication de films, de cuir artificiel, de semelles de chaussures, de tuyaux, etc., il améliore la souplesse et la colorabilité, et prolonge la durée de vie des produits. Il est utilisé pour la fabrication de canalisations anticorrosion, de câbles, de plaques et de pièces embouties pour l'industrie pétrolière, et son prix est 30 à 40 % inférieur à celui des autres PVC modifiés. Une mousse ignifuge, résistante aux chocs et au froid peut être obtenue en mélangeant du CPE avec du PE et du PP, et ses performances sont supérieures à celles des mousses de polyuréthane et de polystyrène. L'utilisation du CPE comme plastifiant permanent pour l'ABS, l'AS, le PS, etc., dans la production de coques d'appareils électroménagers, de revêtements, de pièces automobiles, d'accessoires électroniques et électriques et de rubans ignifuges, permet de réduire les coûts.
2. Utilisé dans les matériaux composites en caoutchouc, le CPE est un caoutchouc synthétique spécial aux performances exceptionnelles, particulièrement adapté aux fils et câbles exigeant une résistance élevée à la chaleur, à la flamme et aux propriétés électriques, ainsi qu'aux bandes transporteuses hautement ignifuges. Il peut également être utilisé pour les oléoducs, les membranes d'étanchéité pour le bâtiment et les revêtements d'équipements chimiques, etc. Le caoutchouc vulcanisé à base de CPE est supérieur au néoprène en termes de résistance à l'usure, de propriétés diélectriques, de résistance à la chaleur, au vieillissement et aux huiles, etc. Son coût est inférieur à celui du néoprène et du caoutchouc nitrile, et il trouve des applications dans l'industrie du fil et du câble, les pièces automobiles, les tuyaux résistants aux hautes températures et aux huiles, etc. La résistance aux gaz du CPE est comparable à celle du caoutchouc chloré. De plus, le CPE est largement utilisé dans divers produits en caoutchouc.
3. Le copolymère CPE/styrène/acrylonitrile présente une résistance élevée aux chocs, une ignifugation, une résistance aux intempéries et aux basses températures, et son domaine d'application est compétitif par rapport à l'ABS. Le copolymère CPE/styrène/acide méthacrylique offre une résistance élevée aux chocs, une transparence et une stabilité aux intempéries. L'incorporation de CPE au NBR permet d'améliorer diverses propriétés de ce dernier et de fabriquer des tuyaux en caoutchouc résistants à l'huile. Le CPE peut être utilisé avec du SBR pour produire des tuyaux en caoutchouc et des membranes d'étanchéité ; associé à du caoutchouc d'usage courant, il sert à la fabrication de produits tels que des toiles de pluie, des pneus de vélo colorés, des conduits d'aération ignifugés et des câbles. Au Japon, le CPE est principalement mélangé à du caoutchouc et à des matières plastiques afin d'améliorer la mise en œuvre, l'aspect et la qualité interne des produits. Avec l'augmentation de la production de CPE et l'amélioration des techniques de transformation, des mélanges CPE/EVA peuvent également être produits. Ces mélanges présentent une bonne stabilité dimensionnelle et sont utilisés pour fabriquer des plaques résistantes aux basses températures. Le CPE/styrène chloré est utilisé dans la fabrication d'isolateurs électriques, de mousses ignifuges, de revêtements, etc.
4. Le CPE pour revêtements spéciaux et membranes d'étanchéité peut être transformé en revêtements spéciaux, tels que des revêtements anticorrosion, antisalissures, étanches, etc., en remplacement d'autres revêtements. Le mélange CPE/PVC permet de fabriquer une membrane d'étanchéité, un matériau d'étanchéité de qualité moyenne. Sa résistance aux intempéries, à l'ozone et sa résistance au feu sont similaires à celles des membranes en caoutchouc éthylène-propylène haut de gamme ; de plus, il présente un faible coût et de bonnes performances de mise en œuvre. La dissolution du CPE dans des solvants courants permet de fabriquer des revêtements anticorrosion. Après mélange avec de l'asphalte, par exemple, le CPE est souvent utilisé pour fabriquer des revêtements d'étanchéité de toiture aux performances améliorées.
5. Polyéthylène hautement chloré (PEHC) : Le PEHC présente une teneur en chlore de 61 % à 75 %. C'est un matériau dur, résistant à la chaleur et d'aspect vitreux, doté d'excellentes propriétés filmogènes. Il peut être mélangé à des peintures alkydes, des résines époxy, des résines phénoliques, des polyesters insaturés, des polyacrylates, etc., pour former des revêtements anticorrosion d'une grande stabilité chimique. Ses propriétés ignifuges, sa résistance à la corrosion et aux intempéries, ainsi que son élasticité sont supérieures à celles du caoutchouc chloré. Il constitue une alternative intéressante à ce dernier. Le PEHC adhère parfaitement aux métaux et au béton, assurant ainsi une protection efficace de ces matériaux. De plus, sa bonne miscibilité avec les pigments inorganiques et organiques permet la fabrication de revêtements ignifuges.
6. Autres applications : L’ajout de CPE au fioul permet d’abaisser son point de congélation, et les additifs pour huiles pour engrenages améliorent la résistance de l’huile à la pression. L’ajout de CPE aux huiles de coupe et de forage prolonge la durée de vie des outils. De plus, le CPE est également utilisé dans les assouplissants pour cuir et les épaississants pour encres d’imprimerie, etc., et son champ d’application ne cesse de s’étendre.
QUEL EST LE RÔLE DE L'AJOUT DE CPE DANS LA PRODUCTION DE PLASTIQUE ?
Le polyéthylène chloré (CPE) est un polymère saturé, se présentant sous forme de poudre blanche, non toxique et inodore. Il possède d'excellentes propriétés de résistance aux intempéries, à l'ozone, aux produits chimiques et au vieillissement, ainsi que de bonnes aptitudes à la résistance aux huiles, à la flamme et à la coloration. Sa bonne ténacité (il reste flexible à -30 °C), sa compatibilité avec d'autres polymères et sa température de décomposition élevée produisent du chlorure d'hydrogène (HCl), qui catalyse la déchloration du CPE. Le polyéthylène chloré est un polymère obtenu à partir de polyéthylène haute densité (PEHD) par une réaction de chloration. Selon sa structure et ses applications, on distingue le polyéthylène chloré de type résine (CPE) et le polyéthylène chloré de type élastomère (CM). Outre son utilisation pure, les résines thermoplastiques peuvent être mélangées à du polychlorure de vinyle (PVC), du polyéthylène (PE), du polypropylène (PP), du polystyrène (PS), de l'ABS et même du polyuréthane (PU). Dans l'industrie du caoutchouc, le CPE peut être utilisé comme un caoutchouc spécial de haute performance et de haute qualité, et peut également être utilisé avec du caoutchouc éthylène-propylène (EPR), du caoutchouc butyle (IIR), du caoutchouc nitrile (NBR), du polyéthylène chlorosulfoné (CSM), etc. D'autres mélanges de caoutchouc sont utilisés.
