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Pour certaines familles de matériau, en particulier les polymères, des secteurs professionnels tels les pétroliers, les producteurs de polymères (comprenant les caoutchoutiers), les compoundeurs et les laboratoires industriels ou universitaires, ont développé différents grades adaptés à un grand nombre d'applications ou à des besoins particuliers en formulation. Au sein d'une famille (ou de sous-familles), un grade est un produit chimique ou un mélange (tel un compound) de caractéristiques spécifiées, généralement définies par des normes générales ou internes.

Appellation

La nomenclature des grades est parfois normalisée, pour mieux les différencier. L'appellation diffère suivant le producteur.

Un grade peut être exprimé par un terme (sigle du produit considéré, code, nom commercial) suivi ou non de la valeur réelle d'un(des) paramètre(s) caractéristique(s) (exemples : taux de « co monomère »^[1], d'ingrédient, viscosité). Par exemple, BunaBuna (caoutchouc) VSL 5025-1 HM est le nom d'un grade d'un élastomère. Certains grades appartiennent à des séries 1000, 2000, 2100 (par exemple).

Exemples

Voici, pour donner une idée de la diversité de l'offre, une liste non exhaustive de types de grade :

chez les pétroliers^[2], on distingue les huiles moteur monogrades (viscosité SAE 30W l'hiver, ...) et multigrades (synthétiques SAE 10W40 toutes saisons, ...) ;
concernant les polymères, l'offre est pléthorique. Il peut exister plusieurs dizaines de grades d'un polymère^[3]. Le tableau ci-dessous donne un petit aperçu des possibilités.

Types de grade (exemples)	Commentaire	Exemple(s) / lien(s)
Basse ; haute viscosité	En fonction de la longueur des chaînes^[4]. Si basse viscosité : mélangeage facilité, grades liquides.	Voir aussi grade MFI.
-	En fonction de la consistance (viscosité) Mooney, exprimée en « points »^[5].	Concerne les élastomères solides.
Thermostable	Polymère chimiquement modifié ; additivé.
Greffé ; additivé	Polymère greffé ; additivé.	Greffage de groupes polaires, pour la formulation d'adhésifs.
Incombustible	Intrinsèquement résistant à la flamme ; formulé avec ignifugeant.	Voir par exemple Indice limite d'oxygène.
Renforcé de fibre ; de verre.	Pour améliorer certaines propriétés thermomécaniques.	PEEK chargé avec 30 % de fibre de carbone.
« Cobalt » ; « lithium »	En fonction du catalyseur de polymérisation utilisé. Le système catalytique influence la microstructure, donc certaines propriétés des différents polybutadiènes commercialisés.	Co-BR.
« Émulsion » ; « solution »	En fonction du procédé de polymérisation utilisé.	Copolymère E-SBR^[6].
-	En fonction de la distribution des masses molaires^[7].	Pour l'extrusion-gonflage, une large distribution des masses molaires est nécessaire.
-	En fonction du taux d'insaturation^[8].	Copolymères IIR et SBR.
-	En fonction du taux de réticulation, lié au taux d'insaturation.	Il existe des grades pré-réticulés (stabilité dimensionnelle plus élevée).
-	En fonction du taux de « comonomère »^[1]. La proportion des motifs modifie la réactivité, les propriétés physiques.	Taux de styrène d'un E-SBR.
-	En fonction du taux de microstructure (1,4-cis-, 1,2-vinyl-, ...), qui influence certaines propriétés.	BR.
-	En fonction de l'extension aux huiles^[9] et/ou au noir de carbone.	E-SBR à 75 pce de noir de carbone de type N330 (noir assez fin).
Très pur	Meilleur vieillissement, coloration plus faible, prix élevé^[10].	Élastomère utilisé en isolation électrique.
Alimentaire	Grade dépourvu de substances indésirables.	Fabrication de chewing-gums à partir d'un grade de résine PIB sans additif BHT.
TSR 20^[11]	Le grade le plus produit du caoutchouc naturel (NR d'usage général).	Utilisé pour la fabrication de pneus, tubes, bandes transporteuses, etc.

Si un grade particulier est recherché (par exemple un polyéthylène d'une certaine viscosité), il peut être nécessaire de consulter l'offre de plusieurs producteurs de matière plastique.

Pour obtenir un compromis de propriétés, le formulateur peut fabriquer un coupage de deux grades différents.

Notes et références

↑ ^{a et b} Concernant un copolymère, taux (proportion) d'un motif de répétition, en toute rigueur.
↑ Le terme « coupe » est souvent utilisé en raffinage.
↑ Par exemple, une trentaine de grades de caoutchoucs butyle sont disponibles.
↑ Pour l'extrusion, on choisit de préférence un polymère avec une masse molaire élevée et une structure amorphe.
↑ Exemple : consistance ML(1+4) à 100 °C = 60 points Mooney (1 et 4 sont des durées en minutes).
↑ (en) [PDF] International Institute of Synthetic Rubber Producers, Inc. (IISRP), article sur le SBR (consulté le 15-10-2012).
↑ Qui peut être étroite, moyenne, large, bimodale ou CLCB (Controlled Long Chain Branching en anglais).
↑ Qui peut être faible, moyen, haut ou très haut. Taux primordial pour la vulcanisation au soufre (la réactivité augmente et la tenue à la chaleur diminue si le taux d'insaturation de l'élastomère augmente).
↑ Huiles naphténique ou aromatique étiquetable ; l'addition d'huile permet d'augmenter la tenue à basse température et le taux de charges.
↑ Le certificat d'analyse présente les teneurs en impuretés.
↑ TSR signifie Technically Specified Rubber.

Articles connexes

[motif-1] {a et b} Concernant un copolymère, taux (proportion) d'un motif de répétition, en toute rigueur.

[2] Le terme « coupe » est souvent utilisé en raffinage.

[3] Par exemple, une trentaine de grades de caoutchoucs butyle sont disponibles.

[4] Pour l'extrusion, on choisit de préférence un polymère avec une masse molaire élevée et une structure amorphe.

[5] Exemple : consistance ML(1+4) à 100 °C = 60 points Mooney (1 et 4 sont des durées en minutes).

[6] (en) [PDF] International Institute of Synthetic Rubber Producers, Inc. (IISRP), article sur le SBR (consulté le 15-10-2012).

[7] Qui peut être étroite, moyenne, large, bimodale ou CLCB (Controlled Long Chain Branching en anglais).

[8] Qui peut être faible, moyen, haut ou très haut. Taux primordial pour la vulcanisation au soufre (la réactivité augmente et la tenue à la chaleur diminue si le taux d'insaturation de l'élastomère augmente).

[9] Huiles naphténique ou aromatique étiquetable ; l'addition d'huile permet d'augmenter la tenue à basse température et le taux de charges.

[10] Le certificat d'analyse présente les teneurs en impuretés.

[11] TSR signifie Technically Specified Rubber.

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 {{Homonyme|Grade}}
 {{ébauche|chimie|matériaux}}
+[[Fichier:Blow film PLA-Blend Bio-Flex.jpg|vignette|Film obtenu par [[extrusion]]-gonflage.]]
-Pour certaines familles de [[matériau]], en particulier les [[polymère]]s, des secteurs professionnels tels les [[Raffinage du pétrole|pétroliers]], les producteurs de polymères (comprenant les [[Caoutchouc (matériau)|caoutchoutiers]]), les compoundeurs et les laboratoires industriels ou universitaires, fabriquent différents '''grades''' pour répondre à un grand nombre d'applications ou à des besoins particuliers en [[formulation]]. Au sein d'une famille (ou de sous-familles) de matériau, un grade est un produit chimique de caractéristiques spécifiées, définies par des normes.
+Pour certaines familles de [[matériau]], en particulier les [[polymère]]s, des secteurs professionnels tels les [[Raffinage du pétrole|pétroliers]], les producteurs de polymères (comprenant les [[Caoutchouc (matériau)|caoutchoutiers]]), les compoundeurs et les laboratoires industriels ou universitaires, ont développé différents '''grades''' adaptés à un grand nombre d'applications ou à des besoins particuliers en [[formulation]]. Au sein d'une famille (ou de sous-familles), un grade est un [[Substance chimique|produit chimique]] ou un mélange (tel un [[compound]]) de caractéristiques spécifiées, généralement définies par des normes générales ou internes.
 == Appellation ==
 La nomenclature des grades est parfois normalisée, pour mieux les différencier. L'appellation diffère suivant le producteur.
-Un grade peut être exprimé par un terme (sigle du produit considéré, code, [[nom commercial]]) suivi ou non de la valeur réelle d'un(des) paramètre(s) caractéristique(s) (exemples : taux de [[Copolymère|co]][[monomère]], d'ingrédient, [[viscosité]]). Par exemple, {{Coloré|#800000|{{lien|Buna (caoutchouc)|lang=de|trad=Buna (Kautschuk)|texte=Buna}} VSL 5025-1 HM}} est le nom d'un grade de [[Caoutchouc (matériau)|caoutchouc]]. Certains grades appartiennent à des séries 1000, 2000, 2100 (par exemple).
+Un grade peut être exprimé par un terme (sigle du produit considéré, code, [[nom commercial]]) suivi ou non de la valeur réelle d'un(des) paramètre(s) caractéristique(s) (exemples : taux de « [[Copolymère|co]][[monomère]] »<ref name="motif">Concernant un copolymère, taux (proportion) d'un ''[[motif de répétition]]'', en toute rigueur.</ref>, d'ingrédient, [[viscosité]]). Par exemple, {{Coloré|#800000|{{lien|Buna (caoutchouc)|lang=de|trad=Buna (Kautschuk)|texte=Buna}} VSL 5025-1 HM}} est le nom d'un grade d'un [[élastomère]]. Certains grades appartiennent à des séries 1000, 2000, 2100 (par exemple).
 == Exemples ==
 Voici, pour donner une idée de la diversité de l'offre, une liste non exhaustive de types de grade :
 * chez les pétroliers<ref>Le terme « coupe » est souvent utilisé en [[Raffinage du pétrole|raffinage]].</ref>, on distingue les [[Huile moteur|huiles moteur]] ''mono''grades (viscosité [[Society of Automotive Engineers|SAE]] {{Coloré|#800000|30W}} l'hiver, ...) et ''multi''grades ([[Huile de synthèse|synthétiques]] SAE {{Coloré|#800000|10W40}} toutes saisons, ...) ;
-* concernant les polymères, l'offre est pléthorique ; le tableau ci-dessous donne un petit aperçu des possibilités.
+* concernant les polymères, l'offre est pléthorique. Il peut exister plusieurs dizaines de grades d'un polymère<ref>Par exemple, une trentaine de grades de [[Polyisobutylène|caoutchoucs butyle]] sont disponibles.</ref>. Le tableau ci-dessous donne un petit aperçu des possibilités.
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+! Types de grade<br />(exemples) !! Commentaire !! Exemple(s) / lien(s)
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-| Basse ; haute viscosité || En fonction de la [[Masse molaire|longueur des chaînes]]. Si basse viscosité : mélangeage facilité  ; grades liquides. || Voir aussi [[Melt flow index|grade MFI]].
+| Basse ; haute viscosité || En fonction de la [[Masse molaire|longueur des chaînes]]<ref>Pour l'[[Extrusion des plastiques|extrusion]], on choisit de préférence un polymère avec une [[masse molaire]] élevée et une structure [[Matière amorphe|amorphe]].</ref>. Si basse viscosité : mélangeage facilité, grades liquides. || Voir aussi [[Melt flow index|grade MFI]].
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+| align="center" | - || En fonction de la [[Viscosimètre#Viscosimètre Mooney|consistance (viscosité) Mooney]], exprimée en « points »<ref>Exemple : consistance ML(1+4) à {{tmp|100|°C}} = 60 points Mooney (1 et 4 sont des durées en minutes).</ref>. || Concerne les élastomères solides.
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 | [[Thermostabilité|Thermostable]] || Polymère [[Modification chimique d'un polymère|chimiquement modifié]] ; [[Additif|additivé]]. ||
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 | [[Plastique renforcé de fibres|Renforcé de fibre]] ; [[Plastique à renfort de verre|de verre]]. || Pour améliorer certaines propriétés thermomécaniques. || [[Polyétheréthercétone|PEEK]] [[Charge (substance)|chargé]] avec 30 % de [[fibre de carbone]].
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-| « [[Cobalt]] » ; « [[lithium]] » || En fonction du [[catalyse]]ur de [[polymérisation]] utilisé. Le système catalytique influence certaines propriétés. || [[Cobalt|Co]]-[[Polybutadiène|BR]].
+| « [[Cobalt]] » ; « [[lithium]] » || En fonction du [[catalyse]]ur de [[polymérisation]] utilisé. Le système catalytique influence la microstructure, donc certaines propriétés des différents [[polybutadiène]]s commercialisés. || [[Cobalt|Co]]-[[Polybutadiène|BR]].
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 | « [[Émulsion]] » ; [[Solution (chimie)|« solution »]] || En fonction du [[procédé de polymérisation]] utilisé. || [[Copolymère]] [[Émulsion|E]]-[[Styrène-butadiène|SBR]]<ref>{{en}} {{pdf}} International Institute of Synthetic Rubber Producers, Inc. (IISRP), [http://www.iisrp.com/WebPolymers/12SolutionSBR.pdf article sur le SBR] (consulté le 15-10-2012).</ref>.
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-| align="center" | - || En fonction de la [[Grandeurs caractéristiques d'un polymère#Indice de polymolécularité|distribution moléculaire]]<ref>Qui peut être étroite, moyenne, large, bimodale ou CLCB (''Controlled Long Chain Branching'' en anglais).</ref>. ||
+| align="center" | - || En fonction de la [[Grandeurs caractéristiques d'un polymère#Indice de polymolécularité|distribution des masses molaires]]<ref>Qui peut être étroite, moyenne, large, bimodale ou CLCB (''Controlled Long Chain Branching'' en anglais).</ref>. || Pour l'extrusion-gonflage, une large distribution des masses molaires est nécessaire.
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+| align="center" | - || En fonction du taux d'[[Composé insaturé|insaturation]]<ref>Qui peut être faible, moyen, haut ou très haut. Taux primordial pour la [[vulcanisation]] au soufre (la réactivité augmente et la tenue à la chaleur diminue si le taux d'insaturation de l'élastomère augmente).</ref>. || Copolymères [[Polyisobutylène|IIR]] et [[Styrène-butadiène|SBR]].
-| align="center" | - || En fonction de la [[Viscosimètre#Viscosimètre Mooney|viscosité (consistance) Mooney]], exprimée en « points »<ref>Exemple : viscosité ML(1+4) {{tmp|100|°C}} = 60 points Mooney (1 et 4 sont des durées en minutes).</ref>. || Concerne les [[élastomère]]s solides.
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-| align="center" | - || En fonction du taux de comonomère. || Taux de [[styrène]] d'un E-SBR.
+| align="center" | - || En fonction du taux de « comonomère »<ref name="motif" />. La proportion des motifs modifie la réactivité, les propriétés physiques. || Taux de [[styrène]] d'un E-SBR.
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-| align="center" | - || En fonction de l'extension aux huiles<ref>Huiles [[Molécule naphténique|naphténique]] ou [[Aromaticité|aromatique]] ; l'addition d'huile permet d'augmenter la tenue au froid et le taux de charges.</ref> et/ou au [[noir de carbone]]. || E-SBR à 75 [[pce]] de noir de carbone de type N330.
+| align="center" | - || En fonction de l'extension aux huiles<ref>Huiles [[Molécule naphténique|naphténique]] ou [[Aromaticité|aromatique]] étiquetable ; l'addition d'huile permet d'augmenter la tenue à basse température et le taux de charges.</ref> et/ou au [[noir de carbone]]. || E-SBR à 75 [[pce]] de noir de carbone de type N330 (noir assez [[Granulométrie|fin]]).
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-| Très pur || Meilleur vieillissement ; prix élevé. || Caoutchouc utilisé en [[isolation électrique]].
+| Très pur || Meilleur vieillissement, coloration plus faible, prix élevé<ref>Le certificat d'analyse présente les teneurs en impuretés.</ref>. || Élastomère utilisé en [[Isolant électrique|isolation électrique]].
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+| Alimentaire || Grade dépourvu de substances indésirables. || Fabrication de [[chewing-gum]]s à partir d'un grade de résine [[Polyisobutylène|PIB]] sans additif [[Hydroxytoluène butylé|BHT]].
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 | {{Coloré|#800000|TSR 20}}<ref>TSR signifie ''Technically Specified Rubber''.</ref> || Le grade le plus produit du caoutchouc naturel (NR d'usage général). || Utilisé pour la fabrication de pneus, tubes, [[Bande transporteuse|bandes transporteuses]]{{etc.}}
 |}
+Si un grade particulier est recherché (par exemple un [[polyéthylène]] d'une certaine viscosité), il peut être nécessaire de consulter l'offre de plusieurs producteurs de [[matière plastique]].
+Pour obtenir un compromis de propriétés, le formulateur peut fabriquer un coupage de deux grades différents.
 == Notes et références ==
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 == Articles connexes ==
+* [[Classification d'un polymère]]
-* [[Polymère]]
-* [[Élastomère]] • [[Caoutchouc (matériau)|Caoutchouc]] • [[Caoutchouc synthétique]]
+* [[Caoutchouc (matériau)|Caoutchouc]] • [[Caoutchouc synthétique]]
-* [[Matière plastique]]