RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE R EACTION I NJECTION M OULDING Bruno BERTHIER Daniel MARTIN 4 GMPP A K.LAMNAWAR A.MAAZOUZ 19/04/10

SOMMAIRE Introduction Approche procédé Chimie et cinétique Rhéologie Propriétés du matériau Hygiène et sécurité Recyclage Aspect économique Conclusion

INTRODUCTION Technologie récente avec une polymérisation rapide dans le moule Technologie peut aussi utiliser des renforts Utilisé principalement avec du polyuréthane renforcé fibre de verre

A PPROCHE PROCÉDÉ Détail du cycle : Préparation du moule Fermeture du moule par bridage Mise en route de l’unité de dosage Coulée Arrêt de l’unité de dosage Ouverture du moule Extraction de la pièce

APPROCHE PROCEDE

CHIMIE ET CINETIQUE Composant « A » Les matériaux généralement utilisés sont des polyéthers (diol ou triol) Polyéthers

CHIMIE ET CINETIQUE Composant « A » En synthétisant des « polyols »

CHIMIE ET CINETIQUE Composant « B » MDI = di-phénylméthane 4,4’ diisocyanate MDI

CHIMIE ET CINETIQUE Réaction chimique

RHEOLOGIQUE Le procédé cinétique le plus important est : la séparation de phase. Si la polymérisation est plus lente que le taux de séparation de phase : => Diminution de la masse moléculaire => Fragilisation du matériau final. Si la polymérisation est plus rapide que le taux de séparation de phase : => Augmentation de la masse moléculaire En combinant la polymérisation et la séparation de phase on peut déterminer : => la viscosité, le module, la structure et la résistance du polymère.

PROPRIETE DU MATERIAU Il est possible d'obtenir une gamme de produits très diversifiée en jouant sur : Type de composant A Type de composant B Le rapport entre les deux composants Le type de renfort

PROPRIETE DU MATERIAU Unités Polyuréthanne bas modulePolyuréthanne haut module Fibres de verre coupées 1,5 mm Fibres de verre broyées teneur en renfort% densitég/cm31,11,21,011,171,011,2 dureté résistance rupture en tractionMpa allongement à la rupture% module en flexion à 24°C Mpa Déformation en flexionmm711,812,50,5 Coefficient de dilatation thermique - dans le sens parallèle à l'écoulement - dans le sens perpendiculaire M.10^- 6/K Influence des divers renforts sur les caractéristiques

SIMULATION Permet de réduire le nombre de moules prototypes et temps d’essais. C’est une combinaison : => Du comportement des matériaux => De la simulation numérique => De la vérification expérimentale. Difficultés : => Influence des fibres => Glissement du renfort

SIMULATION Loi de carreau : La viscosité apparente η est donnée par : η 0 : viscosité à cisaillement nul η ∞ : viscosité à cisaillement infini (ou viscosité du solvant) τ : temps caractéristique n : exposant sans dimension a : paramètre sans dimension égal à 2

HYGIENE ET SECURITE Plusieurs situations dangereuses : Chimique Thermique Lié aux transports Mesures de sécurité : EPI Ventilation Mise en place de dispositifs de sécurité

RECYCLAGE Recyclage mécanique Petites particules de polyuréthanes Mélange avec du polyol Reproduction de polyuréthanne Glycolyse Polyuréthanne broyé dans un bain de polyol pendant plusieurs heures => Réutilisé par des fabricants de mousse de polyuréthanne

ASPECT ECONOMIQUE Avantages du procédé : Une faible force de fermeture de la presse, Un investissement peu élevé, Un temps de cycle court, Une consommation d’énergie faible, Une multitude de propriétés pour la matière, Une diminution du coefficient de dilatation.

Source : industrie.gouv.fr

CONCLUSION Concernant le procédé : Permet un gain économique Permet une obtention d’une grande gamme de produits Risques potentiels Concernant la recherche : Découverte du procédé Ouverture sur les améliorations possibles autours des matériaux composites

MERCI DE VOTRE ATTENTION

BIBLIOGRAPHIE Littérature : G.CHRETIEN, Matériaux composites à matrice organique, 1986 CW.MACOSKO, Fundamentals of Reaction Injection Molding, 1989 Technique de l’ingénieur : J.C. BERTHIER, Polyuréthanes PUR, 2009 S. CHOUMER et C. NIVERT, Moulage par injection-réaction : procédés RIM et R-RIM, 1991 M. NIVON, Sécurité dans la transformation des plastiques, 2011 Site internet :