Les matériaux mécaniques sont pratiquement inexistants sous une forme «pure» non modifiable. La modification des polymères avec divers additifs nous permet d'obtenir une large gamme d'applications d'un plastique. Le type et la quantité d'additifs utilisés dans le traitement affectent les propriétés de performance du produit final. L’outil est l’évolution de la flexibilité, qui permet de remplir les fonctions de base d’un produit dans une application donnée.
La possibilité d’être obtenue en utilisant des agents adoucissants appelés plastifiants. Lorsqu’ils sont ajoutés à un polymère, ils facilitent son traitement et modifient les propriétés de performance finale en augmentant la température de transition vitreuse (plastique du polymère au point de transition vitreuse). En termes chimiques, le mécanisme d’un plastifiant consiste en la pénétration de ses molécules dans les chaînes poly-mères, la réduction des forces intermoléculaires et l’activation simultanée de la mobilité. Le polimer le plus souvent adouci est le polychlorure de vinyle (PVC) – plus de 80 %de la production mondiale de plastifiants est utilisé chaque année pour des produits à base de polychlorure de vinyle flexible. L’utilisation d’un certain nombre d’additifs facilite son traitement, modifie les propriétés fonctionnelles du produit final et permet une variété d’applications de ce matériau. Même les produits en PVC rigides, tels que les tuyaux d’égout, contiennent 5 à 10 phr (parties de 100 résine) de plastifiants qui facilitent le traitement.
Types de plastifiants
Il existe deux principaux groupes de plastifiants pour le PVC: primaire et secondaire. Le premier groupe comprend les caractéristiques plastifiantes par une compatibilité élevée avec le polychlorure de vinyle, par exemple le phtalate de dioctyle (DOP), le phtalate de diisononyle (DINP), le téréphtalate de dioctyle (DOTP) et les esters phosphoriques (phosphates). En raison de leur structure chimique appropriée et de la présence de phosphore dans leur structure, les plastifiants combinent les caractéristiques plastifiantes et ignifuges, ce qui leur permet d’être utilisé dans des solutions spécialisées pour une résistance au feu augmente. Les plastifiants secondaires sont moins compatibles avec le PVC. Dans les solutions industrielles, ils sont utilisés avec des plastifiants primaires pour fournir des propriétés supplémentaires, c’est-à-dire une capacité de migration des plastifiants réduits, une amélioration de la flexibilité à basses températures, une résistance à l’huile plus élevée et une faible volatilité. Ils comprennent, entre autres, les adipates, les sébacates, les citrates, les trimellitates et les huiles végétales époxydes – huile de soja (ESBO) ou huile de colza (ERO).
Les solutions du groupe PCC
L’unité commerciale de chimie du phosphore de PCC Rokita produit des plastifiants ignifuges proposés sous le nom de Roflex . Ces produits appartiennent au groupe des esters phosphoriques (phosphates) et sont dédiés à la production de PVC souple avec un profil de flamma-bilité accumulé. Les conditions légales actuelles concernant le secteur des plastiques imposent aux fabricants des exigences liées non seulement à la propagation du feu, mais également aux phénomènes accompagnant ce processus. Le plus important d’entre eux est le dégagement de gaz toxiques et de fumée lors de la combustion. En même temps, une grande importance est accordée aux avantages supplémentaires des additifs utilisés, à savoir la capacité à fournir un effet plastifiant à basse température, une faible migration de plastifiant ou le respect de l’environnement du produit.
L’avenir
Afin de répondre aux exigences croissantes du marché, la Business Unit Phosphorus Chemistry élargit son portefeuille de plastifiants avec des produits combinant plusieurs fonctions souhaitables. Dans un proche avenir, les produits suivants seront ajoutés au portefeuille:
- un plastifiant «vert» – dédié aux produits avec des exigences élevées en matière de performance environnementale et d’ignifugation;
- un plastifiant à faible dégagement de fumée – combine excellentes propriétés de plastification et d’ignifugation avec un faible profil de formation de fumée;
- un plastifiant à basse température – un additif offrant de la flexibilité à basse température et la capacité de générer de petites quantités de fumée toxique pendant la combustion.
L’introduction de ces nouveaux produits se traduira par de plus grandes possibilités d’utilisation de plastifiants ignifuges dans des applications auparavant indisponibles en raison des exigences susmentionnées. Les applications potentielles de la nouvelle gamme de produits peuvent être trouvées dans des industries telles que les fils et câbles, les revêtements de sol en PVC, le transport et l’automobile.
Magdalena Janus Spécialiste du support technique junior PCC Rokita
Patryk Juszczak Spécialiste du support technique PCC Rokita
