Propriétés à court terme - Solvay Plastics

Stabilité thermique
Indice d’oxygène
L’indice d’oxygène est défini par la méthode ASTM D2863 comme
la concentration minimale d’oxygène, exprimée en pour cent
du volume, dans un mélange d’oxygène et d’azote, qui supportera
la combustion avec flamme d’un matériau initialement à
température ambiante, dans les conditions de cette méthode.
L’air contenant habituellement environ 21 % d’oxygène, un
matériau dont l’indice d’oxygène est nettement supérieur à 21 est
considéré comme incombustible car il ne brûlera que dans une
atmosphère enrichie en oxygène.
Le polyéthersulfone RADEL A, le polyphénylsulfone RADEL R et les
mélanges ACUDEL sont intrinsèquement ignifugés, comme le
montrent les indices d’oxygène du tableau 19.
Tableau 19
Indice limite d’oxygène des résines RADEL
Grade
Indice d’oxygène
A-100 39
Résines renforcées verre 10 % 40
Résines renforcées verre 20 % 40
Résines renforcées verre 30 % 40
R-5000 44
ACUDEL 22000 38
ACUDEL 25000/35000 38
Température d’auto-inflammabilité
La température d’auto-inflammabilité d’un matériau est définie
comme la température d’air ambiant la plus basse à laquelle, en
l’absence d’une source d’ignition, les propriétés
d’autoéchauffement de l’échantillon provoquent l’ignition, ou à
laquelle l’ignition se produit d’elle-même, par une explosion, une
flamme ou une incandescence prolongée. Cette propriété a été
mesurée selon la méthode ASTM D1929.
La température d’auto-inflammabilité du polyéthersulfone RADEL
A est de 502 °C.
Densité de fumée
Lorsqu’un matériau brûle, il génère de la fumée. La quantité et la
densité de la fumée sont importantes dans de nombreuses
applications. La méthode ASTM E662 propose une technique
standard d’évaluation de la densité relative de la fumée. Cet essai
est souvent désigné, suivant le sigle du bureau américain des
normes (National Bureau of Standards) qui l’a développé à
l’origine, comme l’essai de densité de fumée NBS.
Les données du tableau 20 ont été générées dans le cadre des
conditions d’inflammation décrites ci-après. Un brûleur à six becs
a été utilisé pour appliquer une ligne de petites flammes le long
du bord inférieur de l’échantillon. Un système photométrique
dirigé verticalement sert à mesurer le coefficient de transmission
de la lumière pendant que la fumée s’accumule. La densité
optique spécifique (Ds) est calculée à partir de la transmittance de
la lumière. La densité optique maximale est appelée Dm.
Ces données montrent que le polyéthersulfone RADEL A et le
polyphénylsulfone RADEL R ne dégagent que de très faibles
quantités de fumée.
Tableau 20
Densité de fumée
Mesure RADEL A RADEL R
D s
à 1,5 minutes 0 0,3
D s
à 4,0 minutes 1,0 0,4
D m
5–15 35
Épaisseur de l’échantillon – 1,6 mm
Stabilité thermique
Analyse thermogravimétrique
L’analyse thermogravimétrique constitue une méthode
d’évaluation de la stabilité thermique d’un matériau. L’essai
consiste à chauffer un petit échantillon du matériau tout en
surveillant constamment son poids. L’essai est généralement
effectué dans une atmosphère d’azote inerte et dans l’air. La
différence entre les deux résultats indique l’importance de
l’oxygène dans le processus de dégradation.
Les figures 42 et 43 montrent les résultats obtenus pendant
l’analyse thermogravimétrique des résines polysulfone UDEL,
polyéthersulfone RADEL A et polyphénylsulfone RADEL R, en
utilisant une vitesse de chauffe de 10 °C par minute,
respectivement dans l’azote et dans l’air. Les résultats démontrent
la stabilité thermique exceptionnelle des cinq produits. Il n’y a pas
de perte de poids significative en dessous de 427 °C, température
située à plus de 28 °C au-dessus de la température de travail
maximum préconisée. Le tableau 21 donne la température à
laquelle les pertes de poids répertoriées ont été enregistrées. Ces
données montrent clairement que le polyphénylsulfone RADEL R
possède, parmi les résines testées, la meilleure stabilité
thermique.
Figure 42
Analyse thermogravimétrique sous azote
Poids, %
Température,
Température,
Solvay Advanced Polymers, L.L.C. – 22 –