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À travers l’évaluation, la certification et la délivrance d’une Yellow Card UL (carte jaune), UL Thermoplastics Testing Center offre entre autres aux fabricants de boîtiers en plastique pour moniteurs la garantie que leurs produits répondent à toutes les exigences de qualité.

Méthodes d’essai rhéologiques

Vous trouverez dans ce récapitulatif l’ensemble des méthodes d’essai rhéologiques mises en œuvre pour vous par UL Thermoplastics Testing Center.

Pour connaître les divers procédés d’essai rhéologiques, veuillez vous référer au tableau ci-dessous. Les normes applicables à chacune de ces méthodes figurent dans la colonne de droite.

 

Méthode d’essai rhéologique Normes
Indice de fluidité
Indice de fluidité à chaud en masse (MFR)
Indice de fluidité à chaud en volume (MVR)
ISO 1133
ASTM D1238 MVR
Indice de fluidité f(t)* DIN ISO 1133
Indice de fluidité f(t)** DIN ISO 1133
Viscosité à l’état fondu ISO 11443
DIN 54811
Viscosité en solution (avec/sans film) ISO 1628-1 / 4
DIN 51562-3
Cisaillement oscillatoire (rhéomètre rotatif)
Exemple: viscosité nulle, balayage en fréquence, stabilité thermique
ISO 6721-10
ASTM D4440-01
Essais rhéologiques spéciaux
Rhéomètres capillaires et rhéomètres rotatifs
 

* Indice de fluidité à chaud en masse intrinsèque (IMFR)
** Indice de fluidité à chaud en volume intrinsèque (IMVR)

Indice de fluidité

Cet essai a pour but d’établir l’indice de fluidité à chaud en masse de même que l’indice de fluidité à chaud en volume de polymères.

Sous l’effet d’une contrainte et d’une température déterminées, on extrude du polymère fondu à travers une filière d’extrusion standardisée. L’indice de fluidité à chaud en masse (MFR) indique en l’occurrence la masse, l’indice de fluidité à chaud en volume (MVR) le volume d’extrusion pendant une période donnée de 10 min.

Méthode d’essai indice de fluidité Méthode d’essai indice de fluidité.

Viscosité en solution

Cette méthode d’essai permet de calculer l’indice de viscosité de thermoplastiques.

Il s’agit ici de mesurer les temps de passage d’un polymère en solution à travers un viscosimètre de Ubbelohde pour déterminer ensuite la différence de viscosité entre la solution polymère et son solvant.

Ce processus permet de calculer l’indice de viscosité du polymère testé, compte tenu de la concentration massique de la solution polymère.

L’indice de viscosité peut être mis en corrélation avec la masse moléculaire d’un polymère. Les fortes contraintes, telles que celles subies durant la transformation, entraînent fréquemment une dégradation moléculaire du polymère dont l’effet peut être quantifié à travers le calcul de l’indice de viscosité. Ce procédé permet également de détecter les changements moléculaires consécutifs à un stockage dans un milieu.

Viscosité à l’état fondu

Cet essai a pour but d’étudier dans un rhéomètre capillaire le comportement à l’écoulement de thermoplastiques.

Lors de l’extrusion de thermoplastiques par un capillaire aux dimensions définies, on détermine, selon l’appareil utilisé, la pression d’essai ou le débit volumique. On calcule à partir de là la viscosité de cisaillement [Pas] et la vitesse de cisaillement [1/s], qui seront représentées sous forme de fonction de viscosité de cisaillement. Cette fonction de viscosité de cisaillement sert de base pour évaluer la transformabilité d’une matière à mouler. Le comportement à l’écoulement d’une matière à mouler dépend à son tour de sa structure moléculaire.

Visko-Robo Visko-Robo

Cisaillement oscillatoire

Ce procédé sert à définir les propriétés dynamiques et mécaniques de thermoplastiques. La détermination précise de la viscosité complexe d’un thermoplastique permet d’en identifier la limite de stabilité thermique.

Dans un rhéomètre plan-plan, un thermoplastique est soumis à une déformation de cisaillement harmonieuse et la réaction du matériau détectée sous forme de contrainte de cisaillement également harmonieuse. On en déduit le module de conservation G’, ainsi que le module de perte G’’ et le facteur d’amortissement tan δ . En partant du module de conservation et du module de perte, on peut calculer la «viscosité complexe» en tant que mesurande proprement dit.

a3 02 04 oszillatorische-scherung Rhéologie oscillatoire au moyen de rhéomètres plan-plan

Durant un processus de mesure, un cisaillement oscillatoire compris dans une plage de faibles amplitudes fait office de sonde, permettant ainsi d’obtenir une mesure beaucoup plus précise que dans le cadre d’essais sous écoulement de cisaillement stationnaire (rhéomètre capillaire, MFR). Avec cette méthode, on peut notamment quantifier la viscosité nulle, la plage de viscoélasticité linéaire ou encore la stabilité thermique de thermoplastiques fortement dilués.

Résultats de la méthode d’essai

Représentation de la viscosité complexe d’un thermoplastique dans un «time sweep» (balayage). Un écart de viscosité complexe de 5 % par rapport à sa valeur initiale indique la limite de stabilité thermique d’un thermoplastique.

Échantillon

Plaque ronde de 25 mm, épaisseur E = 2 mm