Température de fusion d'un polymère

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 :

  • un appareil de fusion ;
  • un tube capillaire en verre fermé à l’une de ses extrémités ;
  • 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[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].

TypeSiglesPoint de fusionTempérature d'utilisationExemples de marques
Acrylonitrile butadiène styrèneABS130 °C60 °C / −35 °C
Polyacétal copolymère ou PolyoxyméthylènePOMC ou POM165 °C100 °C / −40 °CErtacetal
Polyamide 6,6PA6-6255 °C120 °C / −30 °CNylon, Zytel
Polyamide 6PA6220 °C100 °C / −40 °CAkulon, Ertalon
PolycarbonatePC230 °C135 °C / −60 °CMakrolon, Lexan, Arla, Resart
Polyester thermoplastique ou Polytéréphtalate d'éthylènePETP ou PET255 °C100 °C / −20 °CArnite, Ertalyte
Polyester thermoplastique transparentPETG255 °C150 °C / −20 °CGriphen, Vivak, Vectan
PolyétheréthercétonePEEK [4]343 à 387 °C(250 °C)? / −60 °C
Polyéthylène basse densitéPEBD~ 100 °C70 °C / ?
Polyéthylène haute densité 300PEHD 300130 °C80 °C / −100 °C
Polyéthylène très haute densité 500PEHD 500135 °C80 °C / −100 °C
Polyéthylène très haute densité 1000PEHD 1000138 °C80 °C / −260 °C
Polyméthacrylate de méthyle couléPMMA plexi gs180 °C70 °C / −40 °CPlexiglas, Polivar, Perspex
Polyméthacrylate de méthyle extrudéPMMA plexi XT168 °C70 °C / −40 °CPerspex, Acrilex
PolypropylènePP163 °C100 °C / −10 °C
PolystyrènePS160 °C60 °C / −10 °C
Polystyrène expanséPSE ?80 °C / ?Sagex, Styropor, Neopor
PolytétrafluoroéthylènePTFE325 °C260 °C / −200 °CTéflon
Polychlorure de vinyle surchloréPVC-C ou CPVC190 °C100 °C / −10 °C
Polychlorure de vinylePVC125 °C60 °C / −10 °C
Polychlorure de vinyle cellulaire ou expanséPVC cellulaire ? ? / ?Forex, Kömacel
Polyfluorure de vinylidènePVDF173 °C140 °C / −40 °C
Tissu bakeliséHGW ? ? / ?

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. 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.
  4. « Polyétherétherketone PEEK - Licharz », sur www.licharz.fr (consulté le )
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