Moule à barricade
Le polyéthylène est un composé de haut poids moléculaire formé par polymérisation par addition d'éthylène. Le poids moléculaire réel varie de 10 000 à plusieurs millions selon les conditions de polymérisation. Le polyéthylène inventé était un polyéthylène basse densité obtenu par un procédé à haute pression, avec une densité spécifique de 0,910 à 0,925 g/cm3. Le polyéthylène obtenu par des méthodes à basse et moyenne pression a une densité spécifique de 0,941 à 0,965 g/cm3, appelé polyéthylène haute densité. Le polyéthylène est un matériau translucide cireux blanc, doux et résistant, légèrement allongé, non toxique, inflammable, qui fond et coule lorsqu'il brûle, dégageant une odeur de paraffine brûlée. Les propriétés du polyéthylène sont liées à son poids moléculaire et à sa cristallinité.
De nombreuses propriétés mécaniques du polyéthylène sont déterminées par la densité et l'indice de fluidité du matériau. Du polyéthylène basse densité au polyéthylène haute densité, la densité varie entre 0,90 et 0,96 g/cm3. L'indice de fluidité (melt flow index) du polyéthylène varie considérablement, de 0,3 à plus de 25,0. De nombreuses propriétés importantes du polyéthylène varient en fonction de la densité et de l'indice de fluidité.
La température de transition vitreuse du matériau polyéthylène est relativement basse, à 125°C, mais il peut conserver ses propriétés mécaniques dans une large plage de températures. Le point de fusion d’équilibre du polyéthylène linéaire à haut poids moléculaire est de 137°C, mais il est généralement difficile d’atteindre le point d’équilibre. Habituellement, la plage de points de fusion pendant le traitement est de 132 à 135°C. La température d'inflammation du polyéthylène est de 340°C, la température d'auto-inflammation est de 349°C et la température d'inflammation de ses poussières est de 450°C. L'indice de fluidité du polyéthylène est déterminé par son poids moléculaire. Lorsque des matériaux en polyéthylène de poids moléculaires différents sont mélangés, leur indice de fusion prend également une certaine valeur selon une certaine règle.
Le polyéthylène est résistant à l'eau et ses propriétés physiques restent inchangées en cas d'humidité élevée ou d'eau. L'acide sulfurique concentré, l'acide nitrique concentré et d'autres oxydants corrodent lentement le polyéthylène. Dans les hydrocarbures aliphatiques, les hydrocarbures aromatiques et les hydrocarbures chlorés, le polyéthylène gonflera, mais les propriétés d'origine peuvent être restaurées après l'évaporation de l'agent gonflant. En dessous de 60°C, le polyéthylène peut résister aux solvants, mais les solvants hydrocarbonés corrodent rapidement le polyéthylène lorsque la température est supérieure à 70°C. Lorsque la température continue d’augmenter, le polyéthylène se dissout dans certains solvants. Le polyéthylène séparé de la solution forme après refroidissement un état pâteux ou colloïdal, selon la température.
Le polyéthylène est sensible à la photo-oxydation, à l'oxydation thermique, à la décomposition de l'ozone et à l'halogénation. En raison de son inertie chimique et de sa surface non polaire, le polyéthylène est difficile à coller et à imprimer. Cependant, après avoir été traité avec des oxydants, des flammes et une décharge corona, le polyéthylène présente de bonnes propriétés d'adhérence et d'impression.
Lorsque le polyéthylène est irradié, des réactions de réticulation, de rupture de chaîne et de formation de groupes insaturés se produisent, mais la réaction principale est la réticulation. Lorsque le polyéthylène est irradié dans un gaz inerte, un débordement d'hydrogène se produit et il perd du poids ; Lorsque le polyéthylène est irradié dans l'air, il prend du poids en raison de l'ajout d'oxygène. Après irradiation, des groupes insaturés sont ajoutés aux molécules de polyéthylène, ce qui entraîne une stabilité oxydative réduite. Lorsqu'il est irradié, la réaction de réticulation du polyéthylène entraîne des réactions de rupture de chaîne et de formation de groupes insaturés. La réaction de réticulation peut améliorer la résistance du polyéthylène aux intempéries, de sorte que les produits en polyéthylène irradiés ont une meilleure résistance aux intempéries que les produits en polyéthylène non irradiés.
Le polyéthylène se dégrade lentement sous l’action de l’oxygène de l’air, et ce processus est accéléré par la chaleur, les rayons ultraviolets et les rayonnements à haute énergie. Les caractéristiques de dégradation et de vieillissement sont une perte de fragilité et même des dommages aux produits. Le noir de carbone a un effet de protection contre la lumière important sur le polyéthylène. L'ajout de 2 % de noir de carbone peut augmenter efficacement la durée de vie des produits en polyéthylène. En plus du noir de carbone, l’ajout de certains absorbeurs d’ultraviolets au polyéthylène peut également jouer un rôle anti-âge.
Le plastique polyéthylène a une mauvaise conductivité thermique. Afin de permettre à la chaleur d'être rapidement transférée à l'ensemble du volume de particules de poudre plastique lors du rotomoulage, la granulométrie de la poudre de polyéthylène utilisée pour le rotomoulage doit répondre à certaines exigences. Plus les particules sont petites, plus le transfert de chaleur est facile et plus la température du matériau atteint son point de fusion. Cependant, si les particules sont trop petites, le matériau absorbe facilement l'humidité et s'agglomère, ce qui ne favorise pas le mouvement de culbutage dans le moule. Les plastiques polyéthylène achetés sur le marché sont souvent des granulés qui doivent être broyés et tamisés pour répondre aux exigences du processus de rotomoulage.
Le polyéthylène est un plastique très résistant. Lorsqu'ils sont traités par un broyeur conventionnel, ses granulés seront déchirés dans une forme qui ne sera pas propice à un nouveau broyage. Le broyage des granulés de polyéthylène nécessite un équipement de déchiquetage spécial à grande vitesse.
