Comment obtenir un polyamide 6 le plus amorphe possible?

[invite010d3ae1]

Bonjour,

Mon but étant de trouver un moyen, d'effectuer une trempe suffisamment rapide pour obtenir un taux de cristallinité le plus faible possible, ce qui n'est actuellement pas le cas.

Mode opératoire: je place mon échantillon dans un moule en cuivre le plus fin et hermétique possible, je monte en température jusqu'à fusion complète du polymère, et le trempe dans l'eau. Cette trempe correspond à peut près à une vitesse de refroidissement de 5000K/mn. Malgré cette trempe mon taux de cristallinité diminue que de 2% environ.

Avez vous des suggestions?

[inviteac45697a]

à quelle température est le moule avant le trempage?

sinon, est-ce qu'il se produit un phénomène de caléfaction pendant le refroidissement?

si oui, apparemment tu peux essayer d'agiter le moule pendant le refroidissement:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Caléfaction

[Tiluc40]

Bonsoir,

Pour avoir déjà tenté la chose, il est en effet assez difficile de ne pas cristalliser le polyamide 6, qui cristallise avec une facilité déconcertante.

Tu parles de moule, donc j'ai l'impression que tu veux le refroidir dans la masse. Quelle est la taille de ton échantillon ? Est-ce que la trempe de 5000K/mn est toujours valable lorsque tu pénétres dans le polymère?

Autre point, si tu y arrives, sa Tg est assez basse (~40-50°C ?), et ça recristallise assez facilement si tu chauffes un peu dans la suite de ton process.

(Désolé pour les accents circonflexes. Voilà ce que j'obtiens si j'essaye de les mettre : ^e)

[invite010d3ae1]

Bonjour,

@Grammon: normalement avec l'eau il n'y a pas de problème de caléfaction, et lors de la trempe dans l'eau, je l'agite. Pour la température du moule celui-ci se trouve à 260°C, avant trempe.

@Tiluc: mon échantillon fait 100x100x1 en mm, j'ai une plaqe de cuivre d'un mm d'épaisseur pour maintenir la plaque et deux plaques de 1,5 mm d'épaisseur pour sceller le tout.

Pour l'histoire de la vitesse de trempe, mon thermocouple était placé entre la plaque de cuivre et ma plaque de polyamide, donc elle est valable pour la surface, mais bon vu que mon échantillon ne fait qu'un mm d'épaisseur, je ne pense pas avoir un réel profil de vitesse.

Lors de la trempe je passe de 260° à 25°C environ donc, normalement en dessous de Tg, et je place le plus rapidement possible ma plaque au congèle pour éviter la reprise en eau qui abaisse la Tg.

Bien sur, pour la mesure de cristallinité se fait en DSC, ou je fais un balayage à 10°C/mn en partant de 180°C jusqu'à 250°C. D'après ce que vous me dites, il faudrait que je fasse une mesure en DSC plus rapide pour éviter tout réarrangement?

Savez vous si il y a caléfaction, si je fais la trempe dans l'acétone à -80°C? L'acétone me permettrait d'avoir une trempe encore plus franche et je n'aurais pas de problème de reprise en eau du polyamide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tiluc40]

Bonjour,

Bien sur, pour la mesure de cristallinité se fait en DSC, ou je fais un balayage à 10°C/mn en partant de 180°C jusqu'à 250°C. D'après ce que vous me dites, il faudrait que je fasse une mesure en DSC plus rapide pour éviter tout réarrangement?

Si tu montes à 180°C avant de débuter ta mesure, la cristallisation va se passer avant même que ta mesure ne commence, dès que tu as dépassé la Tg. Donc tu vas mesurer un échantillon qui n'est plus représentatif de l'état lors du prélèvement.

Essaye plutôt une mesure "indirecte" en DSC entre 0°C et 250°C. Tu devrais observer la Tg, puis la cristallisation (ce qui recristallise te donnera une bonne idée de la partie non cristallisée par ton procédé), puis la fusion (qui te donnera par différence la partie cristallisée dans l'échantillon de départ). Avec un petit souci cependant, c'est que les deux signaux Tg et recristallisation vont se superposer.

Est-ce que ta DSC permet de faire des mesures en modulation ? Ca serait plus pratique pour différencier la partie du signal qui correspond à la Tg de celle qui correspond à la recristallisation.

[invite010d3ae1]

Très bonne question à propos de la DSC, je me renseigne demain.

[inviteac45697a]

si jamais pour le gradient de température interne ça ce calcule, (il y a un nombre adimensionel sur ça).

sinon est-ce que c'est envisageable de tremper dans de l'azote liquide?

[invite010d3ae1]

Pour l'azote liquide non car il va y avoir caléfaction. Pour éviter au maximum le phénomène de caléfaction, il faut se trouver à la limite solide/liquide et non liquide/gaz comme pour l'azote liquide. C'est pour ça que j'avais pensé à l'acétone, car la température de solidification est vers -80°C.

Si des fois vous connaissez des liquides qui se solidifient plus bas en température, ça m'intéresse, merci d'avance.

[Tiluc40]

Bonjour,

J'ai travaillé avec de l'éthane liquide, mais pour vitrifier de tout petits échantillons aqueux depuis la température ambiante (sur support de grilles de TEM). Sa chaleur de vaporisation plus élevée que celle de l'azote limitait le phénomène de caléfaction (-88.7°C, 488kJ/kg) contre (-196°C, 198kJ/kg).

Niveau sécurité, je ne suis pas sûr que ça passerait avec ton installation "industrielle" (quoique vu que tu envisages de plonger un moule à 260°C dans l'acétone, je ne sais pas ce qui vaudrait mieux), mais il y a peut-être des alternatives sur le même principe (plus forte chaleur latente).

[Tiluc40]

Précision supplémentaire : l'éthane liquide était refroidi dans l'azote liquide. Donc on était également loin de sa température d'évaporation. Mais comme la couche liquide proche de la surface s'échauffe beaucoup, il me semble que le paramètre forte chaleur latente est également important pourlimiter la caléfaction.

[invite010d3ae1]

C'est vrai qu'avec l'acétone c'est un peu dangereux en y réfléchissant, je risque grandement une explosion. Je suis loin d'une installation industrielle. Pour l'instant j'en suis qu'à la réflexion. Parce que j'ai pu observer lors d'une trempe, un peu de polyamide avait suinté du moule, et ce polyamide qui a été en contact direct avec l'eau, était totalement transparent et non opaque comme le reste de ma plaque. Ce qui laisse pensée qu'une trempe plus violente devrait m'amener à obtenir un polyamide presque totalement amorphe.

Et de l'azote liquide refroidi par de l'hélium liquide? Bon j'arrête mes délires, je pense que le labo me fournisse de l'hélium liquide.

Du coup, l'éthanol serait plus raisonnable, moins explosif.

[Tiluc40]

Du coup, l'éthanol serait plus raisonnable, moins explosif.

Ben c'est quand même pas mal inflammable, non ?