1. Indice de viscosité
L'indice de viscosité reflète la masse moléculaire moyenne de la résine et constitue la principale caractéristique permettant de déterminer son type. Les propriétés et les utilisations de la résine varient en fonction de sa viscosité. À mesure que le degré de polymérisation de la résine PVC augmente, ses propriétés mécaniques, telles que la résistance à la traction, la résistance aux chocs, la résistance à la rupture et l'allongement à la rupture, s'améliorent, tandis que sa limite d'élasticité diminue. Les résultats de la recherche indiquent que l'augmentation du degré de polymérisation des adjuvants de transformation du PVC améliore les propriétés fondamentales de la résine, mais détériore ses performances de transformation et son comportement rhéologique. On constate ainsi que la distribution des masses moléculaires de la résine PVC est étroitement liée à sa transformation et aux performances du produit.
2. Nombre de particules d'impuretés (points noirs et jaunes)
La présence de particules d'impuretés est un indicateur important pour l'évaluation de la résine PVC. Les principaux facteurs influençant cet indicateur sont : premièrement, un lavage insuffisant des résidus sur la paroi de revêtement de la cuve de polymérisation, contaminant ainsi la matière première ; deuxièmement, l'usure mécanique, combinée à des impuretés, et une manipulation incorrecte introduisant également des impuretés. Lors de la transformation du PVC, une quantité excessive de particules d'impuretés nuit aux performances et à la durabilité des produits. Par exemple, lors de la mise en forme des profilés, la présence de nombreuses impuretés et particules peut provoquer l'apparition de taches en surface, altérant ainsi l'aspect du produit. De plus, la non-plastification des particules d'impuretés ou leur faible résistance malgré la plastification diminuent les propriétés mécaniques du produit.
3. Matières volatiles (y compris l'eau)
Cet indicateur reflète la perte de masse de la résine après chauffage à une température donnée. Une faible teneur en substances volatiles peut facilement générer de l'électricité statique, ce qui nuit aux opérations d'alimentation lors de la transformation et du moulage. À l'inverse, une teneur trop élevée en substances volatiles entraîne une tendance à l'agglomération et à une faible fluidité de la résine, ainsi qu'à la formation de bulles lors du moulage et de la transformation, ce qui affecte négativement la qualité du produit.
4. Densité apparente
La densité apparente correspond au poids par unité de volume de la poudre de résine PVC non comprimée. Elle est liée à la morphologie, à la taille moyenne et à la distribution granulométrique des particules de résine. Une faible densité apparente, un volume important, une absorption rapide des plastifiants et une mise en œuvre aisée sont autant d'atouts. À l'inverse, une densité apparente élevée, associée à une taille moyenne de particules importante et à un faible volume, favorise l'absorption des adjuvants de transformation du PVC. Pour la production de produits rigides, les exigences en matière de masse moléculaire sont faibles et l'ajout de plastifiants est généralement proscrit. Par conséquent, la porosité des particules de résine doit être réduite, tout en conservant une bonne fluidité à sec, ce qui implique une densité apparente plus élevée.
5. Absorption du plastifiant par la résine
Le taux d'absorption des adjuvants de transformation du PVC reflète la porosité des particules de résine : une forte absorption d'huile et une porosité élevée favorisent une absorption rapide des plastifiants et une bonne aptitude à la transformation. Pour le moulage par extrusion (notamment de profilés), même si la porosité requise n'est pas extrêmement élevée, les pores présents dans les particules assurent une bonne adsorption des additifs ajoutés lors de la transformation, améliorant ainsi leur efficacité.
6. Blancheur
La blancheur reflète l'aspect et la couleur de la résine, ainsi que sa dégradation due à une faible stabilité thermique ou à une durée de stockage prolongée, entraînant une diminution significative de sa blancheur. Le niveau de blancheur influe considérablement sur la résistance au vieillissement des arbres et des produits.
7. Teneur résiduelle en chlorure de vinyle
Le résidu de VCM correspond à la fraction de résine non adsorbée ni dissoute dans le monomère de polyéthylène. Sa capacité d'adsorption varie selon le type de résine. Parmi les facteurs influençant la présence de résidu de VCM, on note principalement une température trop basse en tête de colonne de stripage, une différence de pression excessive dans la colonne et une morphologie particulaire de résine inadéquate. Ces facteurs peuvent affecter la désorption du résidu de VCM, indicateur du niveau d'hygiène des résines. Pour certains produits, comme les sachets d'emballage rigides transparents en aluminium pour produits pharmaceutiques, la teneur en VCM résiduel de la résine est inférieure à la norme (5 ppm).
8. Stabilité thermique
Si la teneur en eau du monomère est trop élevée, il en résultera une acidité, une corrosion des équipements, la formation d'un système de polymérisation du fer et, à terme, une altération de la stabilité thermique du produit. La présence de chlorure d'hydrogène ou de chlore libre dans le monomère aura des effets néfastes sur la réaction de polymérisation. Le chlorure d'hydrogène, ayant tendance à se former dans l'eau, abaisse le pH du système de polymérisation et affecte sa stabilité. De plus, une teneur élevée en acétylène dans le monomère du produit affecte la stabilité thermique du PVC sous l'effet synergique de l'acétaldéhyde et du fer, ce qui impacte les performances de transformation du produit.
9. Tamiser les résidus
Le résidu de tamisage reflète le degré d'hétérogénéité granulométrique de la résine. Ses principaux facteurs d'influence sont la quantité de dispersant dans la formulation de polymérisation et l'efficacité de l'agitation. Si les particules de résine sont trop grossières ou trop fines, la qualité de la résine s'en trouvera affectée, ainsi que les étapes de transformation ultérieures du produit.
10. « Œil de poisson »
L'« œil de poisson », également appelé point cristallin, désigne des particules de résine transparentes non plastifiées dans les conditions normales de transformation thermoplastique. Ce phénomène a un impact sur la production. L'« œil de poisson » est principalement dû à une forte concentration de substances à point d'ébullition élevé dans le monomère. Lors de la polymérisation, ces substances dissolvent le polymère à l'intérieur des particules, réduisant ainsi leur porosité et les durcissant. L'initiateur est alors réparti de manière hétérogène dans les gouttelettes d'huile de monomère. Dans un système de polymérisation où le transfert de chaleur est inégal, la formation d'une résine de masse moléculaire hétérogène, un manque de propreté du réacteur lors de l'alimentation, la présence de résine résiduelle ou une adhérence excessive du matériau du réacteur peuvent également être à l'origine de l'apparition de cet « œil de poisson ». La formation de ces « yeux de poisson » affecte directement la qualité des produits en PVC et, lors des transformations ultérieures, leur aspect de surface. Elle réduit également considérablement les propriétés mécaniques, telles que la résistance à la traction et l'allongement, ce qui peut facilement entraîner la perforation des films ou feuilles de plastique, notamment pour les câbles, et affecter leurs propriétés d'isolation électrique. Il s'agit d'un indicateur important dans la production de résine et le processus de plastification.
Date de publication : 12 juin 2024
