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Courbure d'un polymère mis en forme



  1. #1
    clementinef

    Courbure d'un polymère mis en forme


    ------

    Bonjour à tous,

    Je travaille actuellement sur la compatibilité des UV avec certains des matériaux, plus précisément sur l’impact des UV-C (250nm) sur un polymère thermoplastique. A partir d’un certain temps d’exposition, j’observe des craquelures sur la surface du polymère mis en forme. Mon problème est que le polymère est mis en forme sous deux configurations avec des courbures différentes (Dessinées grossièrement en pièce jointe).
    Avec une mise en forme avec une courbure plus importante (A), le polymère craque plus rapidement que l’autre.
    J’ai essayé de comprendre ce phénomène avec mes connaissances : je pense que lorsque la courbure est plus importante les chaînes de polymères sont plus enchevêtrées et plus tendues donc moins mobiles et les liaisons chimiques sont plus sensibles à l’action des UV. Est-ce vrai?
    Je n’arrive pas à trouver de la documentation afin de confirmer ou infirmer mes propos et une réelle explication d’un point de vue moléculaire.

    Merci d'avance pour votre aide

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  3. #2
    40CDV20

    Re : Courbure d'un polymère mis en forme

    Bsr,
    C'est un peu court comme infos, s'agit il d'un thermoplastique renforcé (fibres courtes et quel taux), comment et sous quel profil la pièce placée en contrainte est elle obtenue, est ce qu'il a été examiné la capacité du matériau polymérique à satisfaire aux contraintes mécaniques supposées lui être appliquées,....
    Quant au vieillissement photochimique, on considère généralement qu'il s'agit d'un phénomène superficiel dans l'UV solaire, et très peu de polymères sont susceptibles d'être très altérés dans ces conditions.
    Bien entendu sous UVC il en va tout autrement. Dans le cas présent c’est un peu la devinette, il peut s'agir de réactions photochimiques au niveau du motif monomère et ceux d'une photo-oxydation qui s'y superpose. Qui dit photo-oxydation dit coupures du squelette macromoléculaire. Mais il n'est pas impossible que le polymère exagérément contraint se microfissure ou se délamine, fournissant ainsi des surfaces "fraîches" à l'action des UV, accélérant de fait la dégradation

  4. #3
    clementinef

    Re : Courbure d'un polymère mis en forme

    Bonjour,
    Merci pour votre réponse.

    Je n'ai malheureusement pas plus d'informations concernant le polymère et sa mise en forme. Ma question n'est pas spécialement en lien avec les UV-C mais plutôt comment le réseau de polymère diffère dans les deux cas ?
    Quand vous parlez de polymère exagérément contraint, c'est bien celui avec une courbure plus importante (A) ? Pourquoi est-il plus contraint ?

    Bonne journée à vous

  5. #4
    40CDV20

    Re : Courbure d'un polymère mis en forme

    Bjr,
    Fautes d’indications,.... il faut identifier le polymère, son état, son mode d'obtention, son mode de transformation et son intégration avant de "philosopher chaines"
    Espérons stimuler quelques intervenants.

    On supposera que vos pièces sont en polymère thermoplastique(TH), accessoirement armé/chargé/renforcé de fibres de verre courtes (FVC). C’est majoritairement le cas pour les technopolymères (PA, PC et POM). Voyons l’effet, en supposant que « vos tiges, clips ou que sais-je » sont à considérer obtenues et débitées à partir d’un profilé extrudé d'un TH 'x) admis structurellement comme quasi isotrope
    Dans l’usage que vous semblez en faire (schémas) on s’intéresse à la flexion, contrainte à la rupture et module d’Young, limitons nous au PA6-6 (polyamides Nylon)
    Pur : contrainte à la rupture 100 MPa module 2800 MPa
    Chargé de 30% de FVC : contrainte 250 MPa module 8600 MPa, conclusion, l’écart est impressionnant
    Si votre profilé d'origine était renforcé de FVL il en serait autrement, mais on ne saurait sans doute pas quantifier les effets de l’anisotropie. Il en serait de même si vos pièces cambrées (en position) étaient obtenues par injection, donc un moule à leur quasi statut géométrique d'intégration
    Revenons à nos chaines. Les thermoplastiques sont mis en œuvre à l’état fondu pour les polymères cristallins, et à l’état ramolli pour les polymères amorphes. Le vôtre est dans quel état ?
    S’il est vrai que de nombreux thermoplastiques forment un réseau linéaire ce n’est pas une règle pour autant, certains TH peuvent être réticulés (le PE par ex.), dans ce cas les structures moléculaires résultantes sont quasi tridimensionnelles à l’instar ou peu s’en faut des thermodurcissables. A noter, un branchement ou plus exactement une ramification est une chaîne latérale connectée à la chaîne principale
    Au sein d’une même famille de thermoplastes on peut obtenir des linéaires et des tris. Ces macromolécules sont suffisamment indépendantes (le contraire serait bloquées) pour être mise en œuvre par apport thermique (globalement, mais il existe des conditions difficiles tels les TH perfluorés)
    Deux principaux modes de polymérisations : polyaddition et polycondensation

    Cdt

  6. #5
    40CDV20

    Re : Courbure d'un polymère mis en forme

    Dans la mesure du possible essayez de dimensionner vos "boucles" une fois en place ou terminées (diamètre, longueur, courbure,...), à partir de quoi elles sont élaborées, comment et quelle est leur finalité.
    On ne peut exclure que le problème soit autant voire plus de la compétence d'un mécanicien que d'un plasturgiste.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    moco

    Re : Courbure d'un polymère mis en forme

    Désolé de m'exprimer ainsi. Mais nous sommes dans un Forum de chimie, et je me demande si 40CDV20 ne devrait pas s'adapter au niveau des connaissances d'un chimiste moyen, qui ne maîtrise ni le module d'Young, ni la contrainte à la rupture, ni le module 2800 MPa, ni le "moule à leur quasi statut géométrique d'intégration" ?

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  10. #7
    40CDV20

    Re : Courbure d'un polymère mis en forme

    Bjr,
    Je rappelle qu'il s'agit de plasturgie, donc des méthodes et moyens de mise en oeuvre/transformation des polymères, ce qui n'est pas si éloignée de "la chimie qui les a vu naître", exception faite peut être du dosage de la soude carbonatée .
    Le hasard ou la nécessite fait que la caractérisation mécanique des polymères renforcés, reprend une part importante de la terminologie et des méthodes de caractérisations des matériaux métalliques. Il en va de même pour les caractérisations thermiques, électriques et autres,...
    Ceci étant, en ce qui me concerne zéro souci, je me soumets sans réserve à l'épreuve de l'épée de justice. S'il faut effacer, effaçons !
    Cdt

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