Gagner du temps dans la recherche sur les polymères offre de nombreux avantages, et peut être réalisé de différentes manières : par la réduction du temps de formation des opérateurs, par l’augmentation du débit des recherches ou encore par l’obtention de résultats exacts et reproductibles. Voici trois possibilités pour trois techniques (rhéologie, analyse thermogravimétrique [TGA] et calorimétrie différentielle à balayage [DSC]) qui offrent des solutions pour gagner du temps dans vos recherches sur les polymères.

La rhéologie des polymères fondus peut être utilisée pour déterminer l’architecture moléculaire, qui peut affecter la qualité du traitement, notamment pendant les étapes d’extrusion et de moulage. En fonction du processus de fabrication, un matériau peut présenter une large gamme de températures et de vitesses de traitement pendant différentes périodes. Il est par conséquent essentiel de prévoir le comportement des polymères fondus lors des étapes précoces afin d’optimiser les conditions de traitement. Les étapes d’optimisation peuvent comprendre le maintien des polymères dans des conditions isothermes pendant des périodes prolongées ou l’augmentation de la température afin d’améliorer l’écoulement dans les moules.

Une disposition fréquemment rencontrée dans la rhéologie des polymères fondus est une géométrie en plaques parallèles. Contrairement à une géométrie en cône, qui est souvent utilisée pour tester les matériaux à faible viscosité, comme les huiles et les liquides, le gradient de vitesse au sein de l’échantillon est maximum sur le bord extérieur. Cela signifie que le couple est mesuré par l’instrument et que les données sont les plus représentatives au niveau de ce bord. Afin d’atteindre des résultats exacts et reproductibles, il est important pour l’utilisateur de retirer constamment l’échantillon en excès, dénommé « arasage », pour empêcher les effets de bord.

La technologie d’arasage automatique élimine de nombreuses sources de variations liées aux erreurs de l’utilisateur et aux incohérences dues à de multiples utilisateurs. Elle peut être utilisée pour améliorer la cohérence, la répétabilité et l’exactitude des mesures jusqu’à un facteur cinq, tout en augmentant le temps libre de 80 % et en réduisant le temps de formation des nouveaux opérateurs à moins de 30 minutes.

Lire le résumé technique – Automatisation du flux de travail en rhéologie des polymères fondus : arasage automatique pour les rhéomètres

La procédure ANSI/ASTM D-2307 est un test fréquemment utilisé pour estimer la durée de vie de l’isolement des fils. Au cours de cette procédure, des paires torsadées de fils isolés sont vieillies au four (jusqu’à 50 jours) à des températures élevées (jusqu’à 240 °C) jusqu’à ce qu’une rupture de tension survienne.

Cette procédure, bien qu’utile, prend beaucoup de temps, parfois plusieurs mois, notamment pour les matériaux très stables. Dans la mesure où des matériaux d’isolations électriques polymériques de plus en plus stables sont utilisés, le temps nécessaire pour une série complète de tests devient disproportionné.

L’analyse thermogravimétrique (TGA), qui permet de contrôler les changements de poids d’un matériau au fur et à mesure des changements de température, constitue une alternative viable au vieillissement au four. La durée totale d’évaluation d’un matériau est inférieure à une journée, et avec une analyse thermogravimétrique automatisée, le temps réel de l’opérateur est encore inférieur, une évaluation d’une nuit devenant possible.

Lire l’étude complète – Estimation de la durée de vie des polymères par la cinétique de décomposition avec une analyse thermogravimétrique

La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est un outil essentiel pour comprendre les propriétés thermiques et la morphologie d’un matériau. Le polyéthylène téréphtalate (PET) est un exemple de polymère thermoplastique semi-cristallin omniprésent. L’un des facteurs essentiels qui peuvent affecter les propriétés matérielles du PET est le pourcentage de cristallinité, qui peut être contrôlé par des conditions de traitement thermique.

L’étude d’échantillons de PET dans des conditions identiques permet de comparer directement les échantillons les uns avec les autres dans les mêmes conditions et d’identifier les différences de propriétés thermiques en fonction de l’historique thermique. Traiter les échantillons en parallèle offre la possibilité d’augmenter le débit des recherches, de diminuer les temps de traitement et d’améliorer l’efficacité globale d’un laboratoire.

Lire l’étude complète – Analyse des thermoplastiques semi-cristallins en utilisant la calorimétrie différentielle à balayage X3

Pour des informations complémentaires ou pour poser une question sur un produit, veuillez visiter notre page de contact.