« Température de fusion d'un polymère » : différence entre les versions

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La '''température de fusion d'un polymère''' est la température à laquelle a lieu son [[Transition de phase|passage]] de l'état caoutchouteux à l'état liquide, visqueux en pratique. Il n'y a [[Point de fusion|fusion]] que pour les [[polymère]]s semi-cristallins, seule la partie cristalline est concernée.
La '''température de fusion d'un polymère''' est la température à laquelle a lieu son [[Transition de phase|passage]] de l'état caoutchouteux à l'état liquide, visqueux en pratique. Il n'y a [[Point de fusion|fusion]] que pour les [[polymère semi-cristallin|polymères semi-cristallins]], seule la partie cristalline est concernée.


== Détermination ==
== Détermination ==
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* la détection directe par observation visuelle, principalement avec un tube capillaire ;
* la détection directe par observation visuelle, principalement avec un tube capillaire ;
* la détection avec un microscope polarisant ;
* la détection avec un microscope polarisant ;
* les techniques d’[[analyse thermique]] tels que l’[[analyse thermomécanique]] (TMA), l’[[analyse thermodifférentielle]] (DTA) et surtout la [[calorimétrie différentielle à balayage]] (DSC)<ref>NF EN ISO 11357-3 Mars 2013, Plastiques - Analyse calorimétrique différentielle (DSC) - Partie 3 : détermination de la température et de l'enthalpie de fusion et de cristallisation</ref>.
* les techniques d’[[analyse thermique]] telles que l’[[analyse thermomécanique]] (TMA), l’[[analyse thermodifférentielle]] (DTA) et surtout la [[calorimétrie différentielle à balayage]] (DSC)<ref>NF EN ISO 11357-3 Mars 2013, Plastiques - Analyse calorimétrique différentielle (DSC) - Partie 3 : détermination de la température et de l'enthalpie de fusion et de cristallisation.</ref>.


=== Tube capillaire ===
=== Tube capillaire ===
[[File:Krüss M5000.jpg|thumb|Appareil de fusion avec son tube capillaire]]
[[Image:Krüss M5000.jpg|vignette|Appareil de fusion avec son tube capillaire.]]
Pour réaliser cette détermination, il faut :
Pour réaliser cette détermination, il faut :
* un appareil de fusion ;
* un appareil de fusion ;
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* un [[thermomètre]].
* un [[thermomètre]].


L’échantillon est introduit sous forme de poudre ou de morceaux de films dans le tube capillaire. Le thermomètre et le tube capillaire contenant cet échantillon sont introduits dans l’appareil de fusion. L’appareil est mis en chauffe à une vitesse contrôlée. La température de l’échantillon est mesurée au moment du premier changement de forme visible et à nouveau lors de la disparition des dernières traces de la phase continue. La première température correspond à la température de fusion de l'échantillon et la plage comprise entre les deux température est la plage de fusion<ref name=" NF EN ISO 3146">NF EN ISO 3146 Novembre 2000, Plastiques - Détermination du comportement à la fusion (température de fusion ou plage de températures de fusion) des polymères semi-cristallins par méthodes du tube capillaire et du microscope polarisant</ref>. La détection peut se faire visuellement ou automatiquement.
L’échantillon est introduit sous forme de poudre ou de morceaux de films dans le tube capillaire. Le thermomètre et le tube capillaire contenant cet échantillon sont introduits dans l’appareil de fusion. L’appareil est mis en chauffe à une vitesse contrôlée. La température de l’échantillon est mesurée au moment du premier changement de forme visible et à nouveau lors de la disparition des dernières traces de la phase continue. La première température correspond à la température de fusion de l'échantillon et la plage comprise entre les deux température est la plage de fusion<ref name="NF EN ISO 3146">NF EN ISO 3146 Novembre 2000, Plastiques - Détermination du comportement à la fusion (température de fusion ou plage de températures de fusion) des polymères semi-cristallins par méthodes du tube capillaire et du microscope polarisant.</ref>. La détection peut se faire visuellement ou automatiquement.


=== Microscope polarisant ===
=== Microscope polarisant ===
Cette méthode est applicable pour les polymères comportant une phase cristalline [[Biréfringence|biréfringente]]. Elle évalue les variations des propriétés optiques du polymère en fonction de la température<ref name=" NF EN ISO 3146" />.
Cette méthode est applicable pour les polymères comportant une phase cristalline [[Biréfringence|biréfringente]]. Elle évalue les variations des propriétés optiques du polymère en fonction de la température<ref name="NF EN ISO 3146" />.
Pour réaliser cette détermination, il faut :
Pour réaliser cette détermination, il faut :
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* un thermomètre.
* un thermomètre.


L'échantillon est positionné entre le disque polarisant et l'analyseur à l’intérieur du microscope, est chauffé à une vitesse contrôlée. Quand l’échantillon est encore solide, les parties cristallines apparaissent en clair sur fond sombre. A la température de fusion, la biréfringence disparaît pour laisser place à un champ sombre. A cette température la phase cristalline du polymère perd son [[anisotropie]] optique.
L'échantillon est positionné entre le disque polarisant et l'analyseur à l’intérieur du microscope, est chauffé à une vitesse contrôlée. Quand l’échantillon est encore solide, les parties cristallines apparaissent en clair sur fond sombre. À la température de fusion, la biréfringence disparaît pour laisser place à un champ sombre. À cette température, la phase cristalline du polymère perd son [[anisotropie]] optique.


== Exemples ==
== Exemples ==
La température de fusion des polymères varie généralement entre {{tmp|125|°C}} et {{tmp|325|°C}}, d'après S.A. plastiques Obra.
La température de fusion des polymères varie généralement entre {{tmp|125|°C}} et {{tmp|325|°C}}<ref>S.A. plastiques Obra.</ref>.


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! Type !! Sigles !! Point de fusion !! Température d'utilisation !! Exemples de marques

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! Type !! Sigles !! Point de fusion !! Température d'utilisation !! Exemples
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| [[Acrylonitrile butadiène styrène]] || [[ABS]] || {{tmp|130|°C}} || {{tmp|60|°C}} / {{tmp|-35|°C}} ||
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| [[Polyamide]] 6,6 || [[Polyamide|PA]]6-6 || {{tmp|255|°C}} || {{tmp|120|°C}} / {{tmp|-30|°C}} || [[Nylon]], Zytel
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| [[Polyamide]] 6 || [[Polyamide|PA]]6 || {{tmp|220|°C}} || {{tmp|100|°C}} / {{tmp|-40|°C}} || Akulon, Ertalon
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| [[Polyester]] [[thermoplastique]] ou [[Polytéréphtalate d'éthylène]] || [[PETP]] ou [[Polytéréphtalate d'éthylène|PET]] || {{tmp|255|°C}} || {{tmp|100|°C}} / {{tmp|-20|°C}} || Arnite, Ertalyte
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| [[Polyester]] thermoplastique transparent || [[PETG]] || {{tmp|255|°C}} || {{tmp|150|°C}} / {{tmp|-20|°C}} || ''Griphen'', ''Vivak'', ''Vectan''
| [[Polyester]] thermoplastique transparent || [[PETG]] || {{tmp|255|°C}} || {{tmp|150|°C}} / {{tmp|-20|°C}} || Griphen, Vivak, Vectan
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| [[Polyétheréthercétone]] || [[Polyétheréthercétone|PEEK]] || {{tmp|220|°C}} || ({{tmp|250|°C}})? / {{tmp|-60|°C}} ||
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| [[Polyméthacrylate de méthyle]] coulé || [[PMMA]] plexi gs || {{tmp|180|°C}} || {{tmp|70|°C}} / {{tmp|-40|°C}} || Plexiglas, Polivar, Perspex
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| [[Polyméthacrylate de méthyle]] [[Extrusion|extrudé]] || [[PMMA]] plexi XT || {{tmp|168|°C}} || {{tmp|70|°C}} / {{tmp|-40|°C}} || ''Perspex'', ''Acrilex''
| [[Polyméthacrylate de méthyle]] [[Extrusion|extrudé]] || [[PMMA]] plexi XT || {{tmp|168|°C}} || {{tmp|70|°C}} / {{tmp|-40|°C}} || Perspex, Acrilex
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| [[Polystyrène expansé]] || [[Polystyrène|PSE]] || ? || {{tmp|80|°C}} / ? || [http://www.sager.ch ''Sagex''] [http://styropor.basf.us/ ''Styropor''], [[Neopor]]
| [[Polystyrène expansé]] || [[Polystyrène|PSE]] || ? || {{tmp|80|°C}} / ? || [[Sagex]], Styropor, [[Neopor]]
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| [[Polytétrafluoroéthylène]] || [[PTFE]] || {{tmp|325|°C}} || {{tmp|260|°C}} / {{tmp|-200|°C}} || ''[[Téflon]]''
| [[Polytétrafluoroéthylène]] || [[PTFE]] || {{tmp|325|°C}} || {{tmp|260|°C}} / {{tmp|-200|°C}} || [[Téflon]]
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| [[Polychlorure de vinyle surchloré]] || PVC-C ou [[CPVC]] || {{tmp|190|°C}} || {{tmp|100|°C}} / {{tmp|-10|°C}} ||
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== Référence ==
== Références ==
<references />
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{{Palette|Matériaux polymères}}
{{Palette|Matériaux polymères}}
{{Portail|Chimie|Physique}}
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[[Catégorie:Polymère]]
[[Catégorie:Polymère]]

Version du 30 novembre 2017 à 05:56

La température de fusion d'un polymère est la température à laquelle a lieu son passage de l'état caoutchouteux à l'état liquide, visqueux en pratique. Il n'y a fusion que pour les polymères semi-cristallins, seule la partie cristalline est concernée.

Détermination

La détermination de la température de fusion des polymères semi-cristallins peut être réalisée par plusieurs techniques dont :

Tube capillaire

Appareil de fusion avec son tube capillaire.

Pour réaliser cette détermination, il faut :

L’échantillon est introduit sous forme de poudre ou de morceaux de films dans le tube capillaire. Le thermomètre et le tube capillaire contenant cet échantillon sont introduits dans l’appareil de fusion. L’appareil est mis en chauffe à une vitesse contrôlée. La température de l’échantillon est mesurée au moment du premier changement de forme visible et à nouveau lors de la disparition des dernières traces de la phase continue. La première température correspond à la température de fusion de l'échantillon et la plage comprise entre les deux température est la plage de fusion[2]. La détection peut se faire visuellement ou automatiquement.

Microscope polarisant

Cette méthode est applicable pour les polymères comportant une phase cristalline biréfringente. Elle évalue les variations des propriétés optiques du polymère en fonction de la température[2].

Pour réaliser cette détermination, il faut :

  • un microscope polarisant comportant un analyseur et un disque polariseur ;
  • une platine chauffante ;
  • un thermomètre.

L'échantillon est positionné entre le disque polarisant et l'analyseur à l’intérieur du microscope, est chauffé à une vitesse contrôlée. Quand l’échantillon est encore solide, les parties cristallines apparaissent en clair sur fond sombre. À la température de fusion, la biréfringence disparaît pour laisser place à un champ sombre. À cette température, la phase cristalline du polymère perd son anisotropie optique.

Exemples

La température de fusion des polymères varie généralement entre 125 °C et 325 °C[3].

Type Sigles Point de fusion Température d'utilisation Exemples de marques
Acrylonitrile butadiène styrène ABS 130 °C 60 °C / −35 °C
Polyacétal copolymère ou Polyoxyméthylène POMC ou POM 165 °C 100 °C / −40 °C Ertacetal
Polyamide 6,6 PA6-6 255 °C 120 °C / −30 °C Nylon, Zytel
Polyamide 6 PA6 220 °C 100 °C / −40 °C Akulon, Ertalon
Polycarbonate PC 230 °C 135 °C / −60 °C Makrolon, Lexan, Arla, Resart
Polyester thermoplastique ou Polytéréphtalate d'éthylène PETP ou PET 255 °C 100 °C / −20 °C Arnite, Ertalyte
Polyester thermoplastique transparent PETG 255 °C 150 °C / −20 °C Griphen, Vivak, Vectan
Polyétheréthercétone PEEK 220 °C (250 °C)? / −60 °C
Polyéthylène basse densité PEBD ~ 100 °C 70 °C / ?
Polyéthylène haute densité 300 PEHD 300 130 °C 80 °C / −100 °C
Polyéthylène très haute densité 500 PEHD 500 135 °C 80 °C / −100 °C
Polyéthylène très haute densité 1000 PEHD 1000 138 °C 80 °C / −260 °C
Polyméthacrylate de méthyle coulé PMMA plexi gs 180 °C 70 °C / −40 °C Plexiglas, Polivar, Perspex
Polyméthacrylate de méthyle extrudé PMMA plexi XT 168 °C 70 °C / −40 °C Perspex, Acrilex
Polypropylène PP 163 °C 100 °C / −10 °C
Polystyrène PS 160 °C 60 °C / −10 °C
Polystyrène expansé PSE ? 80 °C / ? Sagex, Styropor, Neopor
Polytétrafluoroéthylène PTFE 325 °C 260 °C / −200 °C Téflon
Polychlorure de vinyle surchloré PVC-C ou CPVC 190 °C 100 °C / −10 °C
Polychlorure de vinyle PVC 125 °C 60 °C / −10 °C
Polychlorure de vinyle cellulaire ou expansé PVC cellulaire ? ? / ? Forex, Kömacel
Polyfluorure de vinylidène PVDF 173 °C 140 °C / −40 °C
Tissu bakelisé HGW ? ? / ?

Références

  1. ↑ NF EN ISO 11357-3 Mars 2013, Plastiques - Analyse calorimétrique différentielle (DSC) - Partie 3 : détermination de la température et de l'enthalpie de fusion et de cristallisation.
  2. ↑ a et b NF EN ISO 3146 Novembre 2000, Plastiques - Détermination du comportement à la fusion (température de fusion ou plage de températures de fusion) des polymères semi-cristallins par méthodes du tube capillaire et du microscope polarisant.
  3. ↑ S.A. plastiques Obra.
v · m
Polymères et dérivés
Généralités
Caractéristiques
Étude
Chimie macromoléculaire
Polymérisation
Composition et architecture
Propriétés spécifiques
Applications
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