Polypropylène – Tableau des matériaux – Applications – Prix

À propos du polypropylène

Le polypropylène a des propriétés similaires à celles du polyéthylène, mais il est légèrement plus dur et plus résistant à la chaleur. C’est un matériau blanc, mécaniquement robuste et doté d’une haute résistance chimique. Le polypropylène est recyclable et porte le numéro « 5 » comme code d’identification de la résine. 

Résumé

Nom	Polypropylène
Phase à STP	solide
Densité	900kg/m3
Résistance à la traction ultime	27 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	1,3 GPa
Dureté Brinell	50 BHN
Point de fusion	337 °C
Conductivité thermique	0,2 W/mK
Capacité thermique	1700 J/g·K
Prix	1,1 $/kg

Composition du Polypropylène

Sa structure est similaire à celle du polyéthylène, à l’exception de la substitution d’un groupe hydrogène par un groupe méthyle sur chaque autre carbone. 

Applications du polypropylène

Le polypropylène est un polymère polyvalent utilisé dans des applications allant des films aux fibres. Le polypropylène est le deuxième plastique de base le plus produit (après le polyéthylène). En 2019, le marché mondial du polypropylène valait 126,03 milliards de dollars. Le polypropylène a de nombreuses applications. Les applications de moulage par injection couvrent un large éventail d’utilisations automobiles telles que les plafonniers, les panneaux de protection et les boîtiers de batterie de voiture, les bagages et les pièces de machine à laver. Le PP chargé peut être utilisé dans les applications automobiles telles que les supports et les capots de moteur. 

Propriétés mécaniques du polypropylène

Résistance du polypropylène

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 polypropylène

La résistance à la traction ultime du polypropylène est de 27 MPa.

Limite d’élasticité du polypropylène

La limite d’élasticité du polypropylène  est N/A.

Module d’élasticité du polypropylène

Le module d’élasticité de Young du polypropylène est de 1,3 MPa.

Dureté du polypropylène

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 polypropylène est d’environ 50 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du polypropylène

Polypropylène – Point de fusion

Le point de fusion du polypropylène est de 337 °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.

Polypropylène – Conductivité thermique

La conductivité thermique du polypropylène  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 gazeux), 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.

Polypropylène – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du polypropylène est de 1700 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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