Optimisation et modélisation du procédé de rotomoulage

Partie A : Relations structure du matériau / procédé / propriétés finales
vitesse de coalescence. Cette étude a démontré que la tension superficielle varie en fonction
de la structure moléculaire du matériau.
Le processus de formation et de disparition des bulles est repris plus en détail au chapitre
qui traite de la fusion-coalescence-densification (chapitre 2.2).
2.1.5.4. Influence de la structure moléculaire
En plus de la rhéologie à l’état fondu, de la tension de surface et des propriétés de la poudre,
d’autres facteurs jouent un rôle significatif dans la coalescence et la densification, comme la
composition chimique, les propriétés thermiques, le taux de cristallinité et la dépendance qui
existe entre la viscosité et la température.
Selon Kontopoulou et al. [33], les copolymères à base de PE avec des températures de fusion
peu élevées et de faibles taux de cristallinité ont une vitesse de densification lente. Ceci
donne des pièces avec plus de bulles et nécessite un temps de cycle plus long. En 2002,
l’influence du taux de comonomère contenu dans le LLDPE a été étudiée par Guillen-
Castellanos et al.[34].
Récemment, Wang et Kontopoulou [35] ont étudié l’influence de la structure moléculaire sur
la mise en œuvre par rotomoulage de 2 copolymères ethylene-α-olefin ultra basse densité
avec des propriétés élastomères (POP). Les 2 POP étudiés dans ce travail ont des masses
moléculaires identiques et sont différents uniquement par le taux de comonomère butène
qu’ils contiennent. Ceci entraîne des différences au niveau de leurs caractéristiques de
fusion, de leurs taux de cristallinité et de leurs caractéristiques rhéologiques, ce qui rend
possible l’étude de ces paramètres sur la coalescence, la densification et tout le procédé de
rotomoulage en général. L’influence de la forme des particules est aussi étudiée.
La conclusion de cette étude est que les copolymères ethylene-α-olefin ultra basse densité
sont rotomoulables et permettent d’obtenir des pièces avec une excellente résistance aux
chocs et une belle apparence.
Les expériences sur la coalescence des particules et la densification révèlent que le
copolymère qui a le plus haut taux de comonomère, donc le taux de cristallinité le plus bas, a
une vitesse de coalescence et de densification plus lente, donc plus de bulles, et une ductilité
plus grande.
L’étude de l’influence de la forme des particules révèle que l’utilisation de poudres au lieu
de microgranulés amène à la formation de moins de bulles à la surface extérieure de la pièce,
car la distribution en taille des particules est plus large, ce qui améliore l’état de surface et les
propriétés mécaniques, et qui réduit le temps de cycle.
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