Chlorure de polyvinyle – Tableau des matériaux – Applications – Prix

À propos du chlorure de polyvinyle

Le chlorure de polyvinyle est le troisième polymère plastique synthétique le plus produit au monde (après le polyéthylène et le polypropylène). Il existe deux formes de base de PVC : rigide et plastifié. Le PVC rigide, comme son nom l’indique, est un polymère non modifié et présente une grande rigidité. Le PVC non modifié est plus résistant et plus rigide que le PE et le PP. Le PVC plastifié est modifié par l’ajout d’une espèce de bas poids moléculaire (plastifiant) pour flexibiliser le polymère. 

Résumé

Nom	Chlorure de polyvinyle
Phase à STP	solide
Densité	1330kg/m3
Résistance à la traction ultime	48 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	3,4 GPa
Dureté Brinell	35 BHN
Point de fusion	177 °C
Conductivité thermique	0,2 W/mK
Capacité thermique	880 J/g·K
Prix	0,9 $/kg

Composition de Chlorure de Polyvinyle

Les polymères de chlorure de polyvinyle (PVC), généralement appelés résines vinyliques, sont préparés par la polymérisation du chlorure de vinyle dans une réaction de polymérisation par addition radicalaire. Le chlorure de vinyle monomère est préparé en faisant réagir de l’éthylène avec du chlore pour former du 1,2-dichloroéthane. 

Applications du chlorure de polyvinyle

Les produits en PVC rigide comprennent les revêtements de maison, les tuyaux extrudés, les pièces thermoformées et moulées par injection. Le PVC rigide est calandré en cartes de crédit. Le PVC plastifié est utilisé dans la plomberie, l’isolation des câbles électriques, le simili cuir, les revêtements de sol, la signalétique, les disques phonographiques. Environ 40 millions de tonnes de PVC sont produites chaque année. Le PVC est l’un des quatre plastiques dont l’utilisation combinée représente 75 % de l’utilisation mondiale des plastiques. Ces quatre thermoplastiques de base sont le PE, le PP, le PVC et le PS. 

Propriétés mécaniques du chlorure de polyvinyle

Résistance du chlorure de polyvinyle

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du chlorure de polyvinyle

La résistance à la traction ultime du chlorure de polyvinyle est de 48 MPa.

Limite d’élasticité du chlorure de polyvinyle

La limite d’élasticité du chlorure de polyvinyle  est N/A.

Module d’élasticité du chlorure de polyvinyle

Le module d’élasticité de Young du chlorure de polyvinyle est de 3,4 GPa.

Dureté du chlorure de polyvinyle

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell du chlorure de polyvinyle est d’environ 35 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du chlorure de polyvinyle

Chlorure de polyvinyle – Point de fusion

Le point de fusion du polychlorure de vinyle est de 177 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Chlorure de polyvinyle – Conductivité thermique

La conductivité thermique du chlorure de polyvinyle est de 0,2 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Chlorure de polyvinyle – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du chlorure de polyvinyle est de 880 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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