Caracteristiques et choix des materiaux - TS - MediaMef

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- un seul groupement amide -(CO-NH)- qui se répète; ainsi avec 6 carbones, on a le PA6. On aura de même le PA11 ou le PA12 - deux groupements qui sont présents dans la répétition (PA6,6, PA4,6, PA 6-10 ou 6-12) Il y a des copolymères (ex: PA6-66) où les proportions du mélange conditionnent les caractéristiques mécaniques. Certains de ces copolymères servent de colles thermofusibles. Il existe des alliages avec des élastomères pour augmenter la résistance aux chocs. La mise en oeuvre se fait essentiellement par injection. L’extrusion donne des feuilles ou des tubes. Le collage se fait à l’aide de solvants ou de vernis adhésifs. Le soudage par ultrasons convient bien aux PA. Les méthodes par frottement ou infrarouges sont utilisables. A) Propriétés d’usage La fonction amide est hydrophile : la reprise d’eau provoque une baisse de la température de transition vitreuse, donc une diminution de la fragilité, une diminution forte du module et affecte la stabilité dimensionnelle. Aussi, les propriétés mécaniques sont données le plus souvent à sec et après 24 heures à 23°C dans une atmosphère de 50% d’humidité relative (HR). On classe les polyamides en fonction de leurs propriétés mécaniques et physiques - stabilité dimens ionnelle : mauvaise pour les PA à forte teneur en groupes amides PA6, 46, 66, 610, 612. Ce sont des semi-cristallins translucides à opaques de densité 1,13 g/cm 3 La reprise en eau de ces PA abaisse le Tg. Les caractéristiques mécaniques sont données pour des éprouvettes à 23°C à sec et pour 50% d’humidité relative (HR 50). La prise d’eau augmente le volume (PA non chargé: 1% d’eau en masse augmente le volume de 0,9%). Les PA610 et 612 ont une meilleure constance des propriétés en atmosphère humide. La résistance aux rayonnements ionisants est très moyenne. Les formules chargées en fibres de verre résistent mieux ( 20 à 30 Mrad). On obtient une bonne stabilité dimensionnelle pour les PA11 et 12 qui ont des propriétés voisines Les caractéristiques de ces deux PA ne présentant pas de défaut marqué: bonne stabilité en température, résistance au fluage et à la pression, bonne résistance chimique, à la fissuration sous contrainte, aux chocs à basse température, coefficient de friction faible et résistance à l’abrasion élevée. La masse volumique (1,02) et la reprise d’eau sont les plus faibles des PA. Ils sont isolants et peuvent être antistatiques. La résistance à la corrosion électrolytique est excellente. Le coefficient de poisson est 0,41. Les rayonnements ionisants ont une action faible (10 Mrad pour une épaisseur de 0,1 mm, 40 Mrad pour une gaine épaisse) Il existe des tissus de fibre de verre imprégnés de PA12 (Vestopreg de Hûls). - renforcés au choc par alliage avec des phases élastomères (PA 6, 66, 11, 12..). - tenue en température : PA semi-aromatiques ayant une température de fusion ou de transition vitreuse plus élevées que les PA précédents: PA6-6T, PPA, MXD6, 6T/X. Ils sont semi-cristallins et l’un de leurs éléments est une molécule aromatique. Ils sont normalement livrés chargés de fibres de verre ou de charges minérales. La masse volumique dépend de la charge. Tg et le point de fusion n’en dépendent pas. Les caractéristiques mécaniques dépendent de l’humidité. Les variations dimensionnelles des produits chargés (dues au fluage, à l’humidité, pour un même % de charge) sont plus faibles que pour les PA aliphatiques. 28
Le PPA existe en qualité choc. Les PPA ont des propriétés autoextinguibles. Il existe des PA transparents qui sont des polymères amorphes contenant des éléments aromatiques tels le PA 63T (T: acide téréphtalique) ou qui sont mélangés avec des PA semi cristallins ayant comme désignation TRG (les trogramid) ou GRL (grilamid). Ces matériaux ont de bonnes propriétés mécaniques et résistent beaucoup mieux que les PA amorphes aux agressions chimiques. Le Tg dépend de la composition et peut atteindre 200°C. E et la contrainte sont peu affectés par l’immersion dans l’eau: ils sont utilisés dans les installations hydrauliques transparentes. Les PEBA (Polyéther bloc amides) sont des thermoplastiques dans lesquels les PA cristallisent et forment des zones dures empêchant le fluage du polyéther. Ils couvrent un domaine très grand de dureté. Leurs propriétés mécaniques sont données en fonction de la dureté. Cette dureté diminue de 30 points shore D entre -60 et 80°C. La résistance chimique est meilleure pour les duretés élevées. La densité est faible. La reprise d’humidité dépend des types de zones de PA et PE. Les PEBA ont une résistance superficielle de 10 13 Ω.La rigidité électrique va de 25 à 35 kV/mm. La température d’utilisation doit être > -60°C (Tg du PE). Les propriétés mécaniques des différents PA sont données ci - dessous Propriétés des polyamides sans charges ni renforts : (valeurs à sec / HR 50) Propriétés Unités PA6 6 66 66 6/66 basse viscosité haute viscosité basse viscosité haute viscosité masse volumique g/cm 3 1,13 1,13 1,13 1,13 1,13 contrainte au seuil écoulement Mpa 85 40 90 45 85 50 80 45 A% à 23°C % 4,5 20 4 20 5 20 > 50 E traction Mpa 3200 1000 32020 1100 3000 1100 3200 1600 3200 1100 Résistance choc izod à 23°C KJ/m2 5,5 7,5/ 10 5,5/ nr 6/ nr 6/ nr T fusion °C 222 260 218 nr: pas de rupture 29
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